蹦极是一项非常刺激的娱乐运动。如图所示,游客站在平台上,用橡皮绳固定住身体后由静止下落。选择起跳点所在平面为零势能面,竖直向下为正方向。设游客下落的时间为t,位移为x,速度为v,加速度为a,重力势能为,机械能为若不计空气阻力,游客从开始下落至最低点的过程中,下列图象正确的有
A. B.
C. D.
高一物理多选题困难题
蹦极是一项非常刺激的娱乐运动。如图所示,游客站在平台上,用橡皮绳固定住身体后由静止下落。选择起跳点所在平面为零势能面,竖直向下为正方向。设游客下落的时间为t,位移为x,速度为v,加速度为a,重力势能为,机械能为若不计空气阻力,游客从开始下落至最低点的过程中,下列图象正确的有
A. B.
C. D.
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如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极过程,做以下简化:将游客视为质点,他的运动沿竖直方向,忽略弹性绳的质量和空气阻力。如图所示,某次蹦极时,游客从蹦极平台由静止开始下落,到P点时弹性绳恰好伸直,游客继续向下运动,能到达的最低位置为Q点,整个过程中弹性绳始终在弹性限度内,且游客从蹦极平台第一次下落到Q点的过程中,机械能损失可忽略。弹性绳的弹力大小可以用F=k•△x来计算,其中k为常量,△x为弹性绳的伸长量。
(1)弹性绳的原长为l0,弹性绳对游客的弹力为F,游客相对蹦极平台的位移为x,取竖直向下为正方向,请在如图中画出F随x变化的示意图
(2)借助F﹣x图象可以确定弹力做功的规律,在此基础上,推导当游客位移为x(x>l0)时,弹性绳弹性势能EP的表达式;
(3)按照安全标准,该弹性绳允许的最大拉力Fm=4.3×103N,游客下落至最低点与地面的距离d≥3m。已知l0=10m,k=100N/m,蹦极平台与地面间的距离D=55m。取重力加速度g=10m/s2,试通过计算说明:总质量M=160kg的游客能否被允许使用该蹦极设施。
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“蹦极跳”是一种能获得强烈失重、超重感觉,非常“刺激”的惊险娱乐项目:人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处(或悬崖上),用橡皮弹性绳拴住身体,让人自由下落,落到一定位置时弹性绳拉紧,设人体立即做匀减速运动,到接近水面时刚好减速到零,然后再反弹。已知某“勇敢者”头戴重为50N的安全帽,开始下落的高度为76m,设计的系统使落到离水面28m时弹性绳才绷紧,则当他落到离水面高50m左右位置时戴着安全帽的头顶感觉如何?当他落到离水面15m左右的位置时,头下脚上,则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽?(g=10m/s2)
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“蹦极”是一种近年流行的能使人获得强烈超重.失重感觉的非常刺激.惊险的娱乐运动项目:人处在离水面上方几十米的高处(如高楼的楼顶.悬崖边.大桥上等)用橡皮绳之类的弹性绳(性质与弹簧相同)拴住身体,让人自然落下,落到一定位置时弹性绳拉紧,到接近水面时刚好速度为零,然后再反弹,一质量为49kg的勇敢者头戴重10牛的头盔,开始下落时离水面的高度为76米,设计的系统使人落到离水面28米时弹性绳才开始绷紧,接近水面后经多次上下振动停在离水面18米处(忽略人的身高,空气阻力远小于重力,取g=10m/s2。)则
1.当他落到离水面50米的位置时,戴着的头盔对他头部的作用力如何?为什么?
2.当他落到离水面15米的位置时(此时头朝下脚朝上),其颈部要用多大的力才能拉住头盔?
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如图(甲)所示,蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。为了研究蹦极运动做以下简化:将跳跃者视为质量为m的质点,他的运动沿竖直方向,且初速度为0。弹性绳的原长为L,劲度系数为k,其形变量与所受拉力成正比。跳跃者下落1.5L时到达最低点。此过程中忽略空气阻力和弹性绳质量,重力加速度为g。求:
(1)当弹性绳刚好被拉直时,跳跃者的速度大小;
(2)当跳跃者速度达到最大时,距起跳平台的高度;
(3)取起跳位置为坐标原点O,取竖直向下为正方向,建立x轴。在跳跃者从开始跳下到最低点的过程中,跳跃者的位移为x,加速度为a,在图(乙)中定性画出a随x变化关系的图像。
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“蹦极”是一种非常刺激的户外休闲运动,人从水面上方某处的平台上跳下,靠自身所受的重力让其自由下落,被拉伸的蹦极绳又会产生向上的力,把人拉上去,然后人再下落.正是在这上上下下的运动中,蹦极者体会到惊心动魄的刺激.设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15 m.质量为50kg的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3000N,已知此人停在空中时,蹦极的橡皮绳长度为17.5 m,橡皮绳的弹力与伸长的关系符合胡克定律.(取g=10 N/kg).求:
(1)橡皮绳的劲度系数;
(2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为多高?
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“蹦极”是一种非常刺激的户外休闲运动,人从水面上方某处的平台上跳下,靠自身所受的重力让其自由下落,被拉伸的蹦极绳又会产生向上的力,把人拉上去,然后人再下落.正是在这上上下下的运动中,蹦极者体会到惊心动魄的刺激.设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15 m.质量为50kg的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3000N,已知此人停在空中时,蹦极的橡皮绳长度为17.5 m,橡皮绳的弹力与伸长的关系符合胡克定律.(取g=10 N/kg).求:
(1)橡皮绳的劲度系数;
(2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为多高?
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在“蹦极”运动中,运动员身系一根自然长度为L、弹性良好的轻质柔软橡皮绳,从高处由静止开始下落到达最低点.在此下落过程中若不计空气阻力,则下列说法正确的是
A.下落高度为L时,人的动能最大,绳的弹性势能同时也达到最大
B.下落高度为L后,在继续下落的过程中,人的动能先增大后变小,绳的弹性势能一直变大
C.下落高度为L后,在继续下落的过程中,人的机械能的减少量等于绳的弹性势能的增加量
D.下落高度为L后,在继续下落到达最低点过程中,人的动能的减少量等于绳的弹性势能的增加量
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(9分)蹦极是一项既惊险又刺激的运动,深受年轻人的喜爱。如图所示,原长L=16m的橡皮绳一端固定在塔架的P点,另一端系在蹦极者的腰部。蹦极者从P点静止跳下,到达A处时绳刚好伸直,继续下降到最低点B处,BP之距h=20m。又知:蹦极者的质量m=60kg,所受空气阻力f恒为体重的1/5,蹦极者可视为质点,g=10m/s2。求:
(1)蹦极者到达A点时的速度
(2)橡皮绳的弹性势能的最大值
(3)蹦极者从P下降到A、再从A下降到B机械能的变化量分别计为ΔE1、ΔE2,则ΔE1 :ΔE2 =?
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如图所示,蹦极是一项有趣的极限运动。轻质弹性绳的一端固定,另一端和运动员相连,运动员经一段自由下落后绳被拉直。整个过程中空气阻力不计,绳的形变是弹性形变,绳处于原长时的弹性势能为零。则在运动员从静止开始自由下落,直至最低点的过程中,下列表述正确的是( )
A. 运动员的机械能守恒
B. 弹性绳的弹性势能先增大后减小
C. 运动员与弹性绳的总机械能守恒
D. 运动员动能最大时绳的弹性势能仍为零
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