物理中的蹦极问题

合集下载

蹦极设计物理知识点高中

蹦极设计物理知识点高中

蹦极设计物理知识点高中蹦极作为一种极限运动,给人们带来无尽的刺激和快感。

然而,背后隐藏着许多物理知识点,这些知识点不仅与蹦极的设计密切相关,也对蹦极运动的安全性起到了重要的作用。

本文将为你介绍蹦极设计中所涉及的物理知识点。

一、弹力与劲度系数在蹦极运动中,弹力与劲度系数是最基本的物理概念。

弹力是材料恢复形变的力量,而劲度系数则是衡量材料弹性的一个参数。

对于蹦极绳的设计,需要选择合适的材料和精确计算劲度系数,以确保绳索在运动过程中能够恢复到原始形态。

二、自由落体和重力蹦极过程中,人体经历了自由落体的状态。

自由落体是指在无空气阻力的情况下物体下落的状态,其加速度大小恒定为重力加速度。

在设计蹦极过程中,需要准确测量人体的重力,以确定所需的绳索材质和长度,以及安全设施的布置。

三、能量守恒定律能量守恒定律是物理学中最基本的定律之一,也是蹦极设计中必须考虑的因素。

根据能量守恒定律,系统的总机械能在整个运动过程中应该保持不变。

在蹦极设计中,需要准确计算弹力与重力之间的能量转化,以确保运动过程中的安全性。

四、空气阻力和绳索振动蹦极运动中,空气阻力和绳索振动是不可忽视的物理现象。

空气阻力会对运动的稳定性和平衡性产生影响,需要在设计中进行考虑。

而绳索的振动则会对运动过程中产生的力和加速度产生影响,需要合理设计绳索的材质和结构,以减小振动的影响。

五、安全措施与弹力平衡蹦极设计中安全措施的设置是至关重要的。

合理设置安全设施,如安全带和减振装置,可以有效减小人体受力和运动过程中的伤害。

此外,弹力平衡也是蹦极设计中需要考虑的重要因素,需要确保绳索的弹力与个体的重力平衡。

六、其他因素除了以上介绍的物理知识点,蹦极设计还需要考虑场地的选择和天气条件等因素。

合适的场地可以提供安全的蹦极环境,而天气条件则会对运动过程中的运动学和动力学产生影响,需要进行充分的评估和考虑。

综上所述,蹦极设计涉及的物理知识点非常广泛。

弹力与劲度系数、自由落体和重力、能量守恒定律、空气阻力和绳索振动、安全措施与弹力平衡,以及其他因素都需要在设计中充分考虑。

蹦极设计物理知识点

蹦极设计物理知识点

蹦极设计物理知识点蹦极运动,作为一种极限运动,吸引了许多爱好者。

然而,要保证蹦极运动的安全性,设计师需要充分了解一些物理知识点。

本文将从物理角度探讨蹦极设计的相关知识,并分析其对蹦极运动的影响。

一、弹簧恢复力弹簧恢复力是蹦极设计中最基本的物理原理之一。

当跳下来时,绳子会被拉伸,形成一个大弹簧。

这时,弹簧恢复力的大小取决于弹簧的伸长程度。

根据胡克定律,弹簧恢复力与伸长程度成正比,即恢复力越大,伸长程度越大。

蹦极设计师需要准确计算弹簧的恢复力,以确保蹦极运动的安全性。

弹簧的硬度和长度都会对恢复力产生影响,因此需要在设计中进行合理的选择。

二、重力与加速度重力和加速度是决定蹦极运动速度和体验的关键因素。

在蹦极运动过程中,重力对蹦极者起到拉动的作用,使其向下加速。

重力加速度的大小约等于9.8米/秒²。

蹦极设计师需要根据跳台的高度和体重计算蹦极者下降的加速度,并确保加速度在安全范围内。

三、空气阻力在蹦极设计中,空气阻力也是需要考虑的重要因素。

空气阻力的大小取决于蹦极者下降的速度和姿势。

当速度增加时,空气阻力也会增加,阻碍蹦极者下降速度的增加。

因此,蹦极设计师需要在设计中合理选择蹦极者的姿势,以减少空气阻力对下降速度的影响。

四、动能转化在蹦极运动过程中,动能转化是一种重要的物理现象。

当蹦极者跳下来时,由于作用力,他们的动能会逐渐转化为势能。

当绳子拉伸到极限时,势能达到最高点,并逐渐转化为动能,使蹦极者开始上升。

动能转化的过程需要精确计算,以确保蹦极者的安全。

总结:蹦极设计是一个需要充分考虑物理知识的过程。

蹦极设计师需要了解弹簧恢复力、重力与加速度、空气阻力以及动能转化等物理原理,在设计中进行合理选择和计算。

只有通过精确的物理分析和合理的设计,才能保证蹦极运动的安全性和体验效果。

通过本文的阐述,希望读者能更好地理解蹦极设计中的物理知识点,并在实际操作中加以运用。

只有真正掌握这些物理知识,才能让蹦极运动更加安全、刺激和有趣。

蹦极设计物理知识点汇总

蹦极设计物理知识点汇总

蹦极设计物理知识点汇总蹦极是一种刺激和挑战个人极限的运动方式,它需要依靠物理学的原理和知识来确保安全和顺利完成。

在蹦极设计中,有许多关键的物理知识点需要考虑和应用。

本文将对蹦极设计所涉及的物理知识点进行汇总和解析。

一、重力和重力势能重力是物体受到地球或其他天体吸引的力,它是蹦极运动中最基本的物理现象之一。

重力势能是指物体由于位置的不同而具有的能量,它可以通过物体的质量和高度来计算。

在蹦极设计中,重力和重力势能是必须要考虑的主要因素。

设计者需要确定蹦极绳的合适长度和弹性,以使得蹦极者在跳跃过程中能够充分利用重力势能,并且能够保持安全和稳定的状态。

二、弹性势能和胡克定律弹性势能是指物体在变形过程中由于弹性力而具有的能量。

胡克定律是描述弹性力与物体变形之间关系的基本规律。

在蹦极设计中,弹性势能和胡克定律起着重要的作用。

设计者需要选择合适的蹦极绳材料和绳长,以确保在蹦极过程中能够充分利用弹性势能,并且使蹦极者在下落和弹起过程中能够得到适当的减速和加速。

三、重力加速度和速度重力加速度是指物体在重力作用下每秒钟速度增加的大小,通常在地球上的数值为9.8米/秒²。

速度是物体在某一时间内改变位置的量度,它是蹦极设计中重要的参考指标之一。

设计者需要根据蹦极者的重力加速度和速度要求来确定合适的蹦极绳长和绳材料,以确保蹦极者在跳跃过程中能够达到期望的速度和运动状态。

四、空气阻力和摩擦力空气阻力是物体在运动过程中由于与空气碰撞而遇到的阻碍力,它会影响蹦极过程中的速度和加速度。

摩擦力是物体间由于接触而产生的阻碍力,它对蹦极设计也有一定的影响。

设计者需要考虑空气阻力和摩擦力对蹦极运动的影响,以确保蹦极者在跳跃过程中能够避免不必要的能量损失和运动阻碍。

五、力的平衡和稳定力的平衡和稳定是确保蹦极过程中安全和可控的关键要素。

设计者需要在绳材料、长度和蹦极者重量等方面进行合理的选择和调整,以保持力的平衡和稳定。

通过合理的蹦极设计,使蹦极者能够在跳跃过程中保持平衡,并且能够安全地完成起跳、下落和弹起等动作。

蹦极应用的物理原理

蹦极应用的物理原理

蹦极应用的物理原理引言蹦极是一种极限运动,吸引着许多冒险爱好者。

它通过将人绑在一根弹性绳上,从高处跳下,然后再反弹回来。

这种运动看似危险,但实际上是根据一些物理原理来确保安全的。

本文将介绍蹦极应用的物理原理。

重力和弹性力的平衡当一个人站在高处准备跳下时,有两个主要的力在起作用:重力和弹性力。

重力是一个物体受到的向下的力,而弹性力是绳子对人体的反作用力。

在跳下的瞬间,重力会拉伸绳子,从而产生一个向上的弹性力,使得人体不会直接掉下去。

动能的转换当人体跳下去时,重力会使人体加速下降。

这个过程中,人体的潜在能被转化为动能。

当人体达到绳子的最低点时,其动能达到最大值。

随后,动能又会被转换为潜在能,这使得人体开始再次向上移动。

阻尼和振幅的控制阻尼是蹦极过程中的一个重要概念。

它通过控制绳子的拉伸程度来调节人体的弹跳。

如果绳子的阻尼太小,人体将以高速上升,并可能撞到高处的障碍物。

如果绳子的阻尼太大,人体将无法获得足够的弹性力,很可能不会反弹。

因此,适度的阻尼是确保蹦极运动安全的关键。

另一个影响蹦极运动的因素是振幅。

振幅是人体从绳子最低点到最高点的距离。

较大的振幅意味着人体跳得更高,给人一种更刺激的感觉,但同时也增加了安全风险。

适度控制振幅是保证蹦极运动稳定性的重要因素。

材料的选择为了确保蹦极的安全性,选择合适的材料对于绳子的性能至关重要。

通常,使用高强度的绳子和具有一定弹性的材料,如橡胶。

高强度绳子可以承受重力和弹性力的作用,而橡胶材料可以提供适当的弹性力,使人体能够反弹。

结论蹦极应用的物理原理涉及到重力、弹性力、动能的转换、阻尼和振幅的控制以及材料的选择。

理解这些物理原理可以帮助我们更好地理解蹦极运动的本质,并更好地进行安全控制。

蹦极无疑是一项刺激又有趣的运动,但在参与其中之前,必须牢记安全第一的原则,确保正确的设备和适当的操作。

物理高中蹦极知识点总结

物理高中蹦极知识点总结

物理高中蹦极知识点总结一、力学基础知识1. 力的定义力是物体之间相对作用的结果,物体之间的力可以引起物体的运动或形变。

力的大小用牛顿(N)作单位。

2. 弹簧的弹性弹簧的弹性是指在外力作用下能够发生形变,并且在去掉外力后能够恢复原状的性质。

弹簧弹性的大小取决于材料和形状。

3. 动能和势能动能是物体由于运动而具有的能量,势能是物体由于位置而具有的能量。

动能和势能是物体的机械能,机械能守恒定律表明在没有外力做功的情况下,系统的机械能保持不变。

4. 重力和弹簧力重力是所有物体之间的相互作用力,它的大小与物体的质量和重力加速度有关。

弹簧力是弹簧对物体的弹性形变所产生的力,它的大小与弹簧的弹性系数和形变量有关。

5. 牛顿运动定律牛顿第一定律:物体要么静止,要么匀速直线运动,除非有外力作用。

牛顿第二定律:物体受到外力作用时,会产生加速度,其大小与受力大小和物体质量成正比。

牛顿第三定律:任何一个物体受到的力都会有一个大小相等、方向相反的作用力。

6. 动量和动量守恒动量是物体运动的一种特性,它的大小与物体的质量和速度有关。

动量守恒定律表明在封闭系统内,系统的总动量保持不变。

二、蹦极运动原理1. 弹簧的能量储备蹦极运动中使用的弹簧是一种能够储存能量并且恢复原状的弹性材料,它能够通过弹性形变储备大量的势能。

2. 动能转化当蹦极者跳下去时,由于重力的作用,他们的动能会逐渐转化为弹簧的弹性势能。

当弹簧恢复原状时,储备的弹性势能又会转化为蹦极者的动能,使他们迅速反弹起来。

3. 动量守恒蹦极过程中,由于系统是封闭的,并且没有外力作用,所以系统的总动量保持不变。

蹦极者在下落的过程中动量增大,而在反弹的过程中动量减小,使得总动量保持恒定。

三、蹦极运动安全性分析1. 力学安全在蹦极运动中,弹簧的弹性系数和长度需要根据蹦极者的重量和高度来精确计算,以确保蹦极者在反弹的过程中受力适中,不会发生过大的加速度或者过大的形变。

2. 弹簧的稳定性弹簧的稳定性是蹦极运动中需要考虑的重要因素,如果弹簧的质量和弹性不均匀,可能会引起弹簧的断裂或者形变,在反弹的过程中造成不可预料的危险。

蹦极物理题高中多选

蹦极物理题高中多选

蹦极物理题高中多选【实用版】目录1.蹦极运动的概述2.蹦极运动的物理原理3.高中蹦极物理题的类型及解题方法4.多选题的解题技巧5.蹦极运动的安全注意事项正文1.蹦极运动的概述蹦极运动起源于南太平洋的瓦努阿图群岛,是一种极具刺激的极限运动。

运动员站在约 40 米以上 (相当于 10 层楼) 的高度上,把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处然后两臂伸开,双腿并拢,头朝下跳下去。

蹦极过程中,橡皮条一般不会触及地面,当橡皮条伸长到一定程度后,弹力会逐渐减小,此时运动员的速度也会逐渐减慢。

蹦极运动不仅能锻炼人的勇气和意志力,还能体验到飞翔的感觉,受到很多年轻人的喜爱。

2.蹦极运动的物理原理蹦极运动的物理原理主要包括弹性势能和重力势能的转化。

当运动员从高处跳下时,其重力势能转化为动能,当橡皮条拉伸到一定长度时,动能又转化为弹性势能。

在蹦极过程中,运动员的重力势能和弹性势能不断地相互转化,这种能量的转化过程是蹦极运动的物理核心。

3.高中蹦极物理题的类型及解题方法蹦极物理题主要涉及动能、重力势能、弹性势能之间的转化,以及力的合成与分解等物理知识。

在解题时,需要灵活运用这些知识点,结合蹦极运动的实际情况,采用逻辑推理和数学计算相结合的方法求解。

4.多选题的解题技巧多选题的解题技巧主要包括以下几点:a.仔细阅读题目,理解题意;b.分析选项,筛选出正确选项;c.利用排除法,去除错误选项;d.在解题过程中,注意挖掘题目中的隐含条件;e.进行逻辑推理和计算,得出正确答案。

5.蹦极运动的安全注意事项蹦极运动虽然刺激,但也存在一定的风险。

为了确保安全,在参加蹦极运动时,需要注意以下几点:a.选择正规的蹦极场所,确保设备安全可靠;b.确保身体状况良好,没有心脏病、高血压等疾病;c.在蹦极过程中,听从教练的指导,正确佩戴安全设备;d.不要在酒后、服药后参加蹦极运动;e.在蹦极过程中,保持冷静,不要因恐惧而挣扎。

2023人教版带答案高中物理必修一第四章运动和力的关系微公式版考点总结

2023人教版带答案高中物理必修一第四章运动和力的关系微公式版考点总结

2023人教版带答案高中物理必修一第四章运动和力的关系微公式版考点总结单选题1、蹦极是新兴的一项户外休闲活动。

如图,蹦极者站在约40米高的塔顶,把一端固定在塔顶的长橡皮绳另一端绑住身体,然后两臂伸开,从塔顶自由落下。

当人体下落一段距离后,橡皮绳被拉紧,当到达最低点时橡皮绳再次弹起,人被拉起,随后又落下,这样反复多次,这就是蹦极的全过程。

若空气阻力不计,橡皮绳弹力与伸长量成正比,橡皮绳弹力与人体重力相等位置为坐标原点,竖直向上为正方向,从第一次运动到最低点开始计时,则关于人体运动的位移x、速度v、加速度a、合外力F与时间t的关系图正确的是()A.B.C.D.答案:C以向上为正方向,从最低点开始向上运动,合力F向上,加速度减小,速度增加,到达坐标原点,加速度为0,速度达到最大值,继续上升,加速度增大,方向向下,速度减小,到达原长位置后继续上升到达最高点再返回到原长位置,此阶段加速度为g,速度均匀减小再均匀增大,之后加速度减小,方向向下,到达坐标原点,加速度为0,速度达到最大值,继续下降,加速度增大,方向向上,速度减小直至到达最低点;故选C。

2、如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向左做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力()A.方向向左,大小不变B.方向向左,逐渐减小C.方向向右,大小不变D.方向向右,逐渐减小答案:CA、B两物块叠放在一起共同向左做匀减速直线运动,对A和B整体,根据牛顿第二定律有a=μ(m A+m B)gm A+m B=μg然后隔离B,根据牛顿第二定律有f AB=m B a=μm B g大小不变;物体B做速度方向向左的匀减速运动,故而加速度方向向右,摩擦力向右,C正确,ABD正确。

故选C。

3、如图所示,质量为m的小球用一水平轻弹簧系住,并用倾角为60°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态,在木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为()A.0B.大小为g,方向竖直向下C.大小为g,方向垂直木板向下D.大小为2g,方向垂直木板向下答案:D木板撤去前,小球处于平衡态,受力如图所示由平衡条件得F-N sin60°=0N cos60°-G=0木板A、B突然撤去后,支持力消失,重力和拉力不变,合力等于支持力N,方向与N反向,方向垂直于木板向下,由牛顿第二定律得,加速度为a=N m解得a=2g方向垂直于木板向下,故选D。

蹦极包含的物理知识

蹦极包含的物理知识

蹦极蹦极是一项极富刺激而惊险的体育运动,那么蹦极运动的过程中,机械能是怎样转换的,人的运动状态又是如何改变的呢?假设运动员在运动的过程中空气阻力可以忽略不计。

一、要研究这个问题,首先让我们来明确几个点。

第一个点绳子的悬挂点O。

第二个点是弹性绳从高处自然下垂时的最低点A,此时绳长为L0,当绳长超过该长时,绳子被拉伸。

第三个点是系有运动员后让弹性绳从高处自然下垂,最后运动员静止时绳子的下端点所处的位置B点。

这个位置弹性绳对运动员的拉力等于重力,运动员受力平衡,这个位置称作平衡位置,该点叫做平衡点。

第四个点是运动员在运动的过程中所能到达的最低点C。

二、分三个过程讨论第一个过程:运动员从跳下到绳子的自然下垂点A。

当运动员从高处跳下之后,到达A点之前,运动员的高度不断降低,重力势能不断减小,同时动能不断增大。

在此过程中运动员的重力势能全部转化为运动员的动能。

由于此时弹性绳子并没有被拉伸,所以运动员并不受到绳子的拉力,在这一过程中运动员只受重力的作用,做自由落体运动,如果不考虑空气阻力,人的加速度大小为g,方向竖直向下第二个过程:从绳子的自然下垂点A到平衡点B。

当运动员从绳子的自由长度A继续向下运动时,此时绳子开始被拉伸,弹性绳子开始对运动员具有向上的拉力,且不断增大。

但在起始阶段拉力小于重力,因而运动员此时仍然向下做加速运动,只是加速度在逐渐减小,这个过程一直会持续到B点。

从A点到平衡位置B,运动员的动能还是在不断增大,同时绳子的弹性势能也在增大,只是运动员的高度在降低,运动员的重力势能在减小。

在这一过程中运动员的重力势能一部分转化为自身的动能,一部分转化为弹性绳的弹性势能。

当运动员到达平衡位置B点时,运动员受到的合力为零,加速度减到最小为0,运动员的加速过程结束,此时运动员的速度达到最大。

第三个过程:从平衡点B到最低点C。

运动员从平衡点继续向下运动,绳子的弹力继续增大,且大于运动员的重力,此时运动员所受的合力转为向上,加速度变为向上,加速度越来越大,运动员向下做减速运动。

物理初中蹦极问题教案

物理初中蹦极问题教案

物理初中蹦极问题教案教学目标:1. 了解蹦极运动的原理和基本概念;2. 掌握重力、弹力和摩擦力在蹦极运动中的作用;3. 理解能量守恒定律在蹦极运动中的应用;4. 能够运用物理知识解释蹦极运动中的现象。

教学重点:1. 蹦极运动中的重力、弹力和摩擦力的作用;2. 能量守恒定律在蹦极运动中的应用。

教学难点:1. 蹦极运动中各种力的分析和计算;2. 能量守恒定律的运用和解释。

教学准备:1. 教学课件或黑板;2. 蹦极运动的图片或视频;3. 物理公式和定律的资料。

教学过程:一、导入(5分钟)1. 向学生介绍蹦极运动的基本概念和原理,引起学生的兴趣;2. 展示蹦极运动的图片或视频,让学生直观地了解蹦极运动的过程。

二、探究蹦极运动中的力(15分钟)1. 引导学生分析蹦极运动中涉及到的力,如重力、弹力和摩擦力;2. 通过物理公式和定律,解释这些力在蹦极运动中的作用和影响;3. 让学生进行小组讨论,探讨蹦极运动中各种力的关系和作用。

三、能量守恒定律在蹦极运动中的应用(15分钟)1. 向学生讲解能量守恒定律的基本概念和原理;2. 引导学生理解能量守恒定律在蹦极运动中的应用,如势能和动能的转化;3. 通过实例和计算,让学生掌握能量守恒定律在蹦极运动中的具体运用。

四、实例分析和问题解决(15分钟)1. 给学生提供一些关于蹦极运动的实例,让学生运用所学的物理知识进行分析和解释;2. 引导学生思考和解决蹦极运动中可能遇到的问题,如绳子断裂、速度控制等;3. 让学生进行小组讨论,分享自己的观点和解决方案。

五、总结和复习(10分钟)1. 对本节课的内容进行总结,强调蹦极运动中重力、弹力和摩擦力的作用以及能量守恒定律的应用;2. 提醒学生注意蹦极运动的安全事项;3. 布置课后作业,让学生复习和巩固所学的知识。

教学反思:通过本节课的教学,学生应该能够了解蹦极运动的基本概念和原理,掌握重力、弹力和摩擦力在蹦极运动中的作用,理解能量守恒定律在蹦极运动中的应用,并能够运用物理知识解释蹦极运动中的现象。

蹦极物理题高中多选

蹦极物理题高中多选

蹦极物理题高中多选摘要:1.蹦极运动的起源和流行2.蹦极运动的物理原理3.高中蹦极物理题的类型和解题方法4.蹦极运动的安全注意事项正文:1.蹦极运动的起源和流行蹦极运动起源于南太平洋的瓦努阿图群岛,当地居民在庆典和祭祀活动中,通过在高空跳跃来表现自己的勇敢。

随着时间的推移,蹦极运动逐渐在全球范围内流行起来。

如今,许多国家都设有蹦极场地,供人们体验这一刺激的极限运动。

2.蹦极运动的物理原理蹦极运动涉及到许多物理原理,如重力、弹性势能、动能等。

当人从高处跳下时,重力会使人体产生加速度。

当绳子绷紧后,加速度会迅速减小,人体开始减速。

在到达最低点后,绳子的弹性势能会转化为人体动能,使人重新上升。

这一过程中,能量守恒定律得到了完美的体现。

3.高中蹦极物理题的类型和解题方法高中蹦极物理题主要涉及受力分析、能量转化、运动学等方面。

解决这类题目,首先要掌握相关的物理知识,如力的合成与分解、动能定理、机械能守恒定律等。

其次,要善于利用数学工具,如代数法、几何法、微积分法等,求解问题。

最后,要注意画图分析,建立物理模型,使问题形象化。

4.蹦极运动的安全注意事项虽然蹦极运动看起来非常刺激,但实际上它是一项非常安全的运动。

以下是蹦极运动的一些安全注意事项:(1)选择合格的蹦极场地,确保设备符合安全标准。

(2)在跳跃前,要确保绳索和安全带系好,避免在跳跃过程中松脱。

(3)跳跃时要穿着合适的运动服装和鞋子,以确保安全和舒适。

(4)在进行蹦极运动时,要遵循教练的指导,不要擅自行动。

(5)对于患有心脏病、高血压等疾病的人群,以及孕妇和未成年人,应谨慎参加蹦极运动。

总之,蹦极运动是一项具有挑战性和趣味性的极限运动,了解其物理原理,能够帮助我们更好地享受这一运动带来的乐趣。

高中物理蹦极力学问题教案

高中物理蹦极力学问题教案

高中物理蹦极力学问题教案
教学目标:通过学习蹦极力学问题,学生能够掌握如何利用牛顿运动定律和能量守恒定律解决蹦极运动中的问题。

教学重点:蹦极运动中的力学问题
教学难点:应用能量守恒定律解决蹦极运动中的问题
教学过程:
一、引入问题
1. 我们都知道蹦极运动是一项极限运动,当人物从高处跳下时,绳子会拉紧,这时,会产生哪些力作用在人体上?
2. 蹦极运动中,人物在跳下的过程中会经历哪些动力学变化?
二、学习力学公式
1. 回顾牛顿第二定律和第三定律,学生理解力与运动之间的关系。

2. 学习物体在不同运动状态下的动能和势能的计算方法。

三、解决蹦极力学问题
1. 设定一个蹦极运动问题,要求学生利用牛顿运动定律解决问题,计算人体在高处跳下时所受到的合力。

2. 进一步要求学生应用能量守恒定律,计算人体在高处跳下后的运动速度。

3. 学生在小组中讨论解题思路,并展示解题过程和结果。

四、实验探究
1. 给学生准备蹦极实验装置和实验器材,让学生通过实验测量蹦极运动中人体所受的合力和速度变化。

2. 学生根据实验结果分析蹦极运动中的力学特点,并总结实验规律。

五、课堂总结
1. 总结蹦极力学问题的解决方法,强调学生在解决问题时要应用牛顿运动定律和能量守恒定律。

2. 鼓励学生多做力学问题的练习,提高解决实际问题的能力。

教学反思:通过本节课的学习,学生对蹦极运动中的力学问题有了更深入的理解,同时也提高了解决力学问题的能力,为今后的学习打下坚实的基础。

蹦极的物理原理

蹦极的物理原理

蹦极的物理原理
蹦极是一项极限运动,它的物理原理主要涉及弹性势能和动能的转化。

蹦极的基本原理是利用弹性绳的弹性,使得跳者在跳下的瞬间产生的动能被弹性绳吸收,转化为弹性势能。

当跳者达到下落的最高点时,弹性绳会将储存的弹性势能释放出来,将跳者向上拉升,从而形成反弹。

这个过程不断重复,直到跳者最终停下。

在蹦极运动中,最重要的物理参数是弹性绳的弹性系数和长度。

弹性系数越大,意味着弹性绳所能吸收的动能越多,跳者在反弹时的速度也会更快。

反之,弹性系数较小的弹性绳则会吸收较少的动能,跳者的反弹速度也会相应减慢。

而弹性绳的长度则直接影响跳者反弹的高度。

此外,蹦极运动还要考虑跳者的体重、跳跃高度以及跳跃位置的高度等因素。

这些因素会影响跳者在跳跃过程中所能产生的动能和弹性势能的大小。

总的来说,蹦极是一项需要精确计算和掌握物理原理的极限运动,只有在严格控制各项参数的情况下,才能确保跳者的安全和顺利完成跳跃。

- 1 -。

蹦极类模型、流体微粒柱状模型和人船模型--2024年物理二轮常见模型(解析版)

蹦极类模型、流体微粒柱状模型和人船模型--2024年物理二轮常见模型(解析版)

蹦极类模型、流体微粒柱状模型和人船模型特训目标特训内容目标1蹦极类模型(1T -4T )目标2流体微粒柱状模型(5T -8T )目标3人船模型(9T -12T )目标4类人船模型(13T -16T )【特训典例】一、蹦极类模型1位于贵州省安顺市的黄果树坝陵河大桥蹦极,经吉尼斯世界纪录认证,为世界最高的商业蹦极(370米),它也成为众多蹦极爱好者争相挑战的对象。

一质量80kg 的蹦极爱好者在一次蹦极中,离开踏板后运动过程中的部分x -t 图像如图所示,其中OA 为抛物线,AC 为一般曲线,B 点斜率为零,则从绳伸直后到运动到最低点的过程中,绳对他的平均作用力大小为(不计空气阻力,g =10m/s 2)A.1500NB.2000NC.2400ND.3000N【答案】B【详解】由题意可知OA 过程蹦极爱好者做自由落体运动,则有x A =12gt 2A解得t A =6s ,B 点斜率为零,可知B 点对应速度为零,B 点为最低点;从O 到B 的过程,根据动量定理可得mgt B -F(t B -t A )=0解得F=2000N 故选B 。

2高空作业必须系安全带,但安全带使用不当也会对人体造成伤害。

我国对安全带的材料、长度、宽度以及使用方法都有规定,其中规定如果安全带的长度超过三米一定要加装缓冲器。

某兴趣小组的同学们通过模拟实验来探究缓冲器的作用。

同学们改装了甲、乙两根安全带,甲不加装缓冲器,乙加装缓冲器,使两根安全带的总长度(乙安全带的总长度含缓冲器)都为1.25m ,把重物和力的传感器捆在一起挂在安全带的底端,重物(含传感器)的质量为1kg 。

现让重物从安全带上端处自由下落(重物可视为质点),实验发现从安全带伸直到重物速度第一次减为零,甲、乙分别用时0.1s 和0.5s 。

忽略缓冲器对安全带长度的影响,重力加速度取10m/s 2。

则()A.安全带刚伸直时重物的动量为5kg·m/s,方向竖直向下B.从安全带伸直到重物速度第一次减为零的过程,重物的动量变化为5kg·m/s,方向竖直向下C.从安全带伸直到重物速度第一次减为零的过程,甲安全带对重物的平均作用力为60N,乙安全带对重物的平均作用力为10ND.从安全带伸直到重物速度第一次减为零的过程,乙安全带对重物的冲量为10N·s,方向竖直向上【答案】AD【详解】A.从重物自由下落到安全带刚伸直的过程,由自由落体运动公式v2=2gh,可得v=5m/s则可知此时重物的动量p=mv=5kg·m/s动量的方向即速度方向,为竖直向下,故A正确;B.从安全带伸直到重物速度第一次减为零的过程,重物的初动量为5kg·m/s,方向竖直向下,重物的末动量为0,设竖直向上为正方向,重物的动量变化为Δp=0-(-mv)=5kg·m/s方向竖直向上,故B错误;C.从安全带伸直到重物速度第一次减为零的过程,设安全带对重物的平均作用力为F,由动量定理有(F-mg)t=0-(-mv)代入两次作用时间,得甲、乙两根安全带对重物的平均作用力分别为60N和20N,故C错误;D.由动量定理(F-mg)t=0-(-mv)可得Ft=mgt+mv=10N·s方向竖直向上,故D正确。

初三物理模拟蹦极练习题

初三物理模拟蹦极练习题

初三物理模拟蹦极练习题蹦极运动是一项具有挑战性和刺激性的运动项目,许多人都乐于尝试。

本文将通过模拟题的形式,帮助初三学生们巩固物理知识,并理解蹦极运动中的相关物理原理。

1. 假设小明在蹦极运动中选择了一个高度为30米的蹦极平台进行跳跃。

请计算小明下冲的速度。

解析:在蹦极运动中,小明从平台跳下时,只受到重力的作用。

根据重力加速度的定义,重力加速度的大小为9.8 m/s²。

根据自由落体运动的公式,下冲速度可以通过以下公式计算:v = sqrt(2 * g * h)其中,v 表示下冲速度,g 表示重力加速度,h 表示下落的高度。

代入已知值,计算小明的下冲速度:v = sqrt(2 * 9.8 * 30) ≈ 24.2 m/s因此,小明下冲的速度约为24.2 m/s。

2. 小明在下冲过程中,弹簧绳开始发挥作用,将小明的速度逐渐减小。

假设弹簧绳的弹性系数为8 N/m,小明下冲的最大位移为5米。

请计算小明在下冲过程中的减速度。

解析:根据胡克定律,弹簧的伸长或缩短与外力成正比。

弹簧的伸长或缩短力可以通过以下公式计算:F = k * x其中,F 表示弹簧的伸长或缩短力,k 表示弹簧的弹性系数,x 表示伸长或缩短的距离。

在小明的蹦极过程中,弹性力与重力相等,可以得到以下公式:k * x = m * g其中,k 表示弹簧的弹性系数,x 表示伸长或缩短的距离,m 表示小明的质量,g 表示重力加速度。

通过以上公式,计算小明的质量:m = (k * x) / g代入已知值,计算小明的质量:m = (8 * 5) / 9.8 ≈ 4.08 kg小明的质量约为4.08 kg。

在下冲过程中,减速度可以通过以下公式计算:a = (k / m) * x其中,a 表示减速度,k 表示弹簧的弹性系数,m 表示小明的质量,x 表示伸长或缩短的距离。

代入已知值,计算小明的减速度:a = (8 / 4.08) * 5 ≈ 9.8 m/s²小明在下冲过程中的减速度约为9.8 m/s²。

物理中的蹦极问题

物理中的蹦极问题

物理中的蹦极问题河南省信阳高级中学陈庆威2019.10.281.“蹦极”是一种很有挑战性的运动。

将一根有弹性的绳子系在蹦极者身上,另一端固定在跳台上,人从几十米高处跳下。

将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。

从蹦极者离开跳台到第一次下降至最低点的过程中,下列说法正确的是A.蹦极者受到的合力始终增大B.蹦极者始终处于失重状态C.弹性绳刚好被拉直时,蹦极者的速度最大D.蹦极者下降至最低点时,蹦极者的机械能最小【答案】D【解析】刚开始,蹦极者只受到重力的作用而自由下落,到弹性绳子伸长时,其受到的合力减小,到弹力等于重力时,合力为0,而弹力大于重力时,合力又变大,故选项A错误;当人受到的弹力小于重力时,人处于失重状态,当弹力大于人的重务时,人处于超重状态,故选项B错误;弹性绳刚好被拉直时,人受到重力的作用,此时弹力为0,故人仍要向下做加速运动,故此时蹦极者的速度并不最大,选项C错误;蹦极者下降至最低点时,弹性绳子的伸长最长,它的弹性势能最大,根据机械能守恒可知,此时人的机械能最小,选项D正确。

2.“蹦极”是一项很有挑战性的运动。

如图所示,蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上,另一端固定在跳台上。

蹦极者从跳台跳下,落至图中a点时弹性绳刚好被拉直,下落至图中b 点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等,图中c点是蹦极者所能达到的最低点。

在蹦极者从离开跳台到第一次运动到最低点的过程中,下列说法正确的是A.在a点时,蹦极者的动能最小B.在b点时,弹性绳的弹性势能最小C.从a点运动到c点的过程中,蹦极者的动能一直在增加D.从a点运动到c点的过程中,蹦极者的机械能不断减小【答案】D【解析】蹦极者整个运动过程中只有重力和弹性绳的弹力做功,蹦极者和弹性绳组成的系统机械能守恒。

也就是动能和重力势能和弹性势能三者之和守恒。

b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等,那么在b 点之前,弹力小于重力,b 点之后弹力大于重力,也就是说b 点之前合力向下做正功,根据动能定理合外力做功等于动能变化量,b 点之前动能增加,b 点之后合外力向上做负功,动能减小。

蹦极物理题高中多选

蹦极物理题高中多选

蹦极物理题高中多选【原创实用版】目录1.蹦极运动的起源和流行2.蹦极运动的物理原理3.高中蹦极物理题的类型和解题方法4.蹦极运动对身心健康的好处正文1.蹦极运动的起源和流行蹦极运动起源于南太平洋的瓦努阿图群岛,当地居民为了庆祝丰收或者祭神,从高高的木塔上跳下,这被认为是蹦极运动的最早起源。

现代蹦极运动则起源于 1970 年代,新西兰人哈克特将蹦极运动发扬光大,并在全球范围内推广。

如今,蹦极运动已经成为一项非常流行的极限运动,吸引了无数寻求刺激的年轻人参与。

2.蹦极运动的物理原理蹦极运动的物理原理主要包括重力势能和动能的转化。

当人从高处跳下时,其重力势能会转化为动能,使人的速度迅速增加。

当到达最低点时,速度达到最大,然后开始减速,动能逐渐转化为重力势能,使人重新回到高处。

这个过程中,蹦极绳的弹性起着关键作用,它能够储存和释放能量,使蹦极者能够在空中做出各种高难度动作。

3.高中蹦极物理题的类型和解题方法在高中物理课程中,蹦极运动作为一个典型的物理现象,常常出现在各种习题中。

蹦极物理题的类型主要包括:计算蹦极者到达最低点时的速度、计算蹦极者在空中的加速度、计算蹦极绳的伸长量等。

解决这类问题的关键在于熟练掌握机械能守恒定律、动能定理等物理原理,并能灵活运用到实际问题中。

4.蹦极运动对身心健康的好处蹦极运动不仅能给人带来极大的刺激和快感,还对身心健康有很多好处。

首先,蹦极运动能够锻炼人的勇气和意志力,使人更加勇敢地面对生活中的挑战。

其次,蹦极运动对心血管系统有很好的锻炼效果,能够增强心肺功能。

此外,蹦极运动还能缓解压力,使人在紧张的学习和工作之余得到放松。

当然,参与蹦极运动时一定要注意安全,选择正规的蹦极场所和设备。

总之,蹦极运动作为一项极具挑战性和观赏性的极限运动,其背后蕴含着丰富的物理原理。

蹦极物理试题及答案

蹦极物理试题及答案

蹦极物理试题及答案一、选择题1. 蹦极时,人从高处跳下,然后被弹回,这个过程中,人的运动状态是()。

A. 匀速直线运动B. 匀加速直线运动C. 匀速圆周运动D. 变加速直线运动答案:D2. 蹦极绳的弹性系数与蹦极绳的()有关。

A. 材料B. 长度C. 直径D. 以上都是答案:D3. 当人从蹦极绳上弹起时,蹦极绳的形变程度与()成正比。

A. 人的质量B. 人的速度C. 人的高度D. 人受到的重力答案:A二、填空题4. 蹦极过程中,当人下落到最低点时,蹦极绳的弹性势能最大,此时人的动能为______。

答案:05. 蹦极绳的弹性系数越大,人被弹起的______越高。

答案:高度三、计算题6. 假设一个人的质量为70kg,从50米高处跳下进行蹦极。

蹦极绳的弹性系数为2000N/m,忽略空气阻力和蹦极绳的质量,计算人被弹起的最大高度。

答案:首先计算人下落到最低点时蹦极绳的形变量:\[ \Delta x = \frac{mg}{k} = \frac{70 \times 9.8}{2000} =0.343 \text{ m} \]然后计算人被弹起的最大高度:\[ h_{\text{max}} = \frac{1}{2} k \Delta x^2 = \frac{1}{2}\times 2000 \times (0.343)^2 \approx 118.5 \text{ m} \]所以,人被弹起的最大高度约为118.5米。

四、简答题7. 描述蹦极过程中,人从高处跳下到被弹起的过程,并解释为什么人能够被弹起。

答案:人从高处跳下时,重力使他加速下落。

当人到达蹦极绳的最低点时,蹦极绳开始拉伸,储存弹性势能。

随着蹦极绳的拉伸,弹性势能逐渐转化为人的动能,使得人开始向上弹起。

当弹性势能完全转化为动能时,人达到最高点,然后再次下落,这个过程会重复几次,直到弹性势能不足以使人体继续弹起,人最终停止在蹦极绳的最低点。

人能够被弹起是因为蹦极绳的弹性,它能够储存并释放能量,使得人能够克服重力,向上弹起。

高中物理分析蹦极问题教案

高中物理分析蹦极问题教案

高中物理分析蹦极问题教案
学科:物理
年级:高中
主题:蹦极问题分析
时间:1课时
目标:
1. 了解蹦极运动的基本原理和公式;
2. 理解蹦极运动中重力、弹力、动能、势能之间的转化关系;
3. 熟练运用物理知识分析蹦极运动中的力学问题。

教学步骤:
1. 导入:通过展示蹦极运动的视频或图片,引发学生对蹦极问题的兴趣,并简要介绍蹦极运动的基本原理。

2. 概念讲解:讲解蹦极运动中的基本原理和相关公式,包括势能、动能、重力和弹力的关系。

3. 计算分析:通过一个实际的蹦极问题进行分析,如某人从桥上蹦下后的速度、加速度等问题,让学生运用所学知识进行计算。

4. 讨论总结:让学生分享他们的计算结果,并总结蹦极运动中的力学问题和解决方法。

5. 实践应用:设计一个实践活动,让学生自己设计一个蹦极实验,并计算出实验中涉及到的物理量。

6. 课堂练习:布置课堂练习,巩固学生对蹦极问题的理解和计算能力。

7. 作业布置:布置相关作业,要求学生在家中进一步深入学习和思考蹦极问题。

扩展活动:
1. 观看蹦极运动的纪录片或短片,了解更多关于蹦极运动的知识;
2. 设计一个项目,以蹦极为主题,结合物理知识进行深入探讨。

结束语:
通过本课的学习,希望同学们能够理解蹦极运动中的物理原理和计算方法,培养他们的物理思维和解决问题的能力。

希望同学们在以后的学习中能够更深入地探索物理学的奥秘。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

物理中的蹦极问题河南省信阳高级中学陈庆威2019.10.281.“蹦极”是一种很有挑战性的运动。

将一根有弹性的绳子系在蹦极者身上,另一端固定在跳台上,人从几十米高处跳下。

将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。

从蹦极者离开跳台到第一次下降至最低点的过程中,下列说法正确的是A.蹦极者受到的合力始终增大B.蹦极者始终处于失重状态C.弹性绳刚好被拉直时,蹦极者的速度最大D.蹦极者下降至最低点时,蹦极者的机械能最小【答案】D【解析】刚开始,蹦极者只受到重力的作用而自由下落,到弹性绳子伸长时,其受到的合力减小,到弹力等于重力时,合力为0,而弹力大于重力时,合力又变大,故选项A错误;当人受到的弹力小于重力时,人处于失重状态,当弹力大于人的重务时,人处于超重状态,故选项B错误;弹性绳刚好被拉直时,人受到重力的作用,此时弹力为0,故人仍要向下做加速运动,故此时蹦极者的速度并不最大,选项C错误;蹦极者下降至最低点时,弹性绳子的伸长最长,它的弹性势能最大,根据机械能守恒可知,此时人的机械能最小,选项D正确。

2.“蹦极”是一项很有挑战性的运动。

如图所示,蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上,另一端固定在跳台上。

蹦极者从跳台跳下,落至图中a点时弹性绳刚好被拉直,下落至图中b 点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等,图中c点是蹦极者所能达到的最低点。

在蹦极者从离开跳台到第一次运动到最低点的过程中,下列说法正确的是A.在a点时,蹦极者的动能最小B.在b点时,弹性绳的弹性势能最小C.从a点运动到c点的过程中,蹦极者的动能一直在增加D.从a点运动到c点的过程中,蹦极者的机械能不断减小【答案】D【解析】蹦极者整个运动过程中只有重力和弹性绳的弹力做功,蹦极者和弹性绳组成的系统机械能守恒。

也就是动能和重力势能和弹性势能三者之和守恒。

b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等,那么在b 点之前,弹力小于重力,b 点之后弹力大于重力,也就是说b 点之前合力向下做正功,根据动能定理合外力做功等于动能变化量,b 点之前动能增加,b 点之后合外力向上做负功,动能减小。

所以b 点动能最大,C 错。

动能和质量速度有关,当速度最小时,动能最小。

最低点c 速度等于0动能最小,A 错。

绳子的弹性势能和绳子的形变量有关,弹性绳原长时弹性势能最小,b 点不是原长,所以弹性势能不是最小,B 错。

弹性绳拉的越长,弹性势能越大,所以 a 点到c 点弹性势能逐渐增大,也就是动能和重力势能之和逐渐减小,即蹦极者机械能逐渐减小。

D 对。

3.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动.某人做蹦极运动,所受绳子拉力F 的大小随时间 t 变化的情况如图所示.将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,据图可知,此人在蹦极过程中受到的重力约为A. B.B. C. D.【答案】D【解析】当物体静止时绳子上的拉力等于重力,因为拉力越来越接近,所以重力约为选D 。

4.蹦极是一项刺激的户外休闲活动,足以使蹦极者在空中体验儿秒钟的“自由落体”。

如图所示,蹦极者站在高塔顶端,将一端固定的弹性长绳绑在踝关节处.然后双臂伸开,双腿并拢,头朝下跳离高塔。

设弹性绳的原长为L ,蹦极者下落第一个L 5所用的时间为t 1,下落第五个L 5所用的时间为t 2。

把蹦极者视为质点,认为蹦极者离开塔顶时的速度为零,不计空气阻力,则t 1t 2满足 A.1<t 1t 2<2 B.2<t 1t 2<3 C.3<t1t 2<4D.4<t1t 2<5 【答案】D蹦极者下落高度L 的过程,可视为做自由落体运动,对于初速度为零的匀加速直线运动,通过连续相等位移的时间之比为1:(√3−1):(√3−√2):(√4−√3):(√5−√4)……可知l 1l 2=1√5−√4=√5+2即4<t1t 2<5 5.如图,一质量为m 的运动员从足够高的蹦极台上无初速下落,蹦极绳可视为劲度系数为k 的弹性绳,原长为L 。

设在下落过程中人所受空气的阻力恒为重力的0.2倍,若绳的质量忽略不计,重力加速度为g ,人视为质点,则( )A .从开始下落到蹦极绳刚好被拉直所需的时间为5L gB .从开始下落到速度最大时的下落距离为L +45mg kC .从开始下落到最低点的过程中,加速度恒为45gD .从开始下落到速度最大的过程中,机械能损失为15mg (L +5mg k ) 【答案】B【解析】从开始下落到蹦极绳刚好被拉直的过程,由牛顿第二定律得 mg -0.2mg=ma ,得 a=0.8g ;由L=12at 2得52L t g =,故A 错误。

当人的合力为零时速度最大,则有kx+0.2mg=mg ,得45mg x k =,所以从开始下落到速度最大时人的下落距离为 S=L+x=L+45mg k.故B 正确。

从开始下落到最低点的过程中,由牛顿第二定律得 mg -0.2mg -kx=ma ,x 增大,a 减小,加速度不可能恒为0.8g ,故C 错误。

从开始下落到速度最大的过程中,系统机械能损失为△E=0.2mg•S=15mg (L+45mg k ),故D 错误。

故选B 。

6.(多选)“蹦极”是一项刺激的极限运动,运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处,从几十米高处跳下。

在某次蹦极中,弹性绳弹力F 的大小随时间t 的变化图象如图所示,其中t 2、t 4时刻图线切线的斜率最大。

将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律,空气阻力不计。

下列说法中正确的是 ( )A .T 3时刻运动员的加速度为零B .t 2~t 4时间内运动员的机械能先减小后增大C.t3~t4时间内运动员处于超重状态D.t4时刻运动员具有向上的最大速度【答案】BCD【解析】t3时刻拉力最大,运动员运动到最低点,合力向上,故加速度向上,不为零,故A 错误;在t2、t4时刻图线的斜率最大,说明弹力变化最快,由于弹力与长度成正比,说明长度变化最快,即速度最大,而速度最大时弹力与重力平衡;由于整个过程重力势能、弹性势能和动能总量保持不变,而t2~t4时间内弹性势能先变大后变小,故运动员的机械能先减小后增加,故B正确;在t3~t4时间内,运动员合力向上,加速上升,超重,故C错误;t4时刻运动员受到的重力和拉力平衡,加速度为零,具有最大的向上的速度,故D正确。

7.(多选)如图所示为蹦极运动的示意图.弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连.运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C点到达最低点D,然后弹起.整个过程中忽略空气阻力.分析这一过程,下列表述正确的是()A.从O点到B点,运动员做自由落体运动B.从B点到C点,运动员做加速度增大的加速运动C.从C点到D点,运动员做加速度增大的减速运动D.到达B点时,运动员的加速度最小,速度最大【答案】AC【解析】蹦极运动在下落过程中,首先在绳子未绷直前属于自由落体,所以A正确。

当绳子绷直后,由于惯性向下运动,此时绳子形变较小,弹力较小,所以重力大于弹力,合力向下,速度向下,因此人继续加速向下运动,当到达C点(合力为零)时,速度最大,由于惯性继续向下运动,形变量继续变大,而此刻弹力开始大于重力,人开始减速,知道减速到零(D点)。

通过上述分析从B到C为加速度减小的加速运动,C到D为加速度增加的减速运动,在C点速度最大。

因此说法正确的为AC8.(多选)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E,机械能为.E间为t,位移为x,速度为v,加速度为a,重力势能为P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 .【答案】AC【解析】当人从静止开始下落到高度等于橡皮绳达到原长时,做自由落体运动,加速度为g ,此后橡皮绳开始伸长,开始时重力大于弹力,向下做加速度减小的加速运动,当重力与弹力相等时,加速度为零,速度最大,然后重力小于弹力,做加速度增大的减速运动,当人到达最低点时,加速度最大,速度为零。

故A 正确,B 错误;在下落过程中,选择起跳点所在平面为零势能面,故重力时能P E mgx =-,故C 正确;在下落过程中,橡皮绳的弹力始终做负功,故人的机械能减小,故D 错误;故选AC 。

9.蹦极是一项非常刺激的运动,为了研究蹦极过程,可将人视为质点,人的运动沿竖直方向,人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量,空气阻力均可忽略。

某次蹦极时,人从蹦极台跳下,到A 点时弹性绳恰好伸直,人继续下落,能到达的最低位置为B 点,如图所示。

已知人的质量m =50kg ,弹性绳的弹力大小F=kx ,其中x 为弹性绳的形变量,k =200N/m ,弹性绳的原长0L =10m,整个过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内。

取重力加速度g =10m/2s ,在人离开蹦极台至第一次到达B 点的过程中,机械能损失可忽略。

(1)求人第一次到达A 点时的动能KA E(2)求人第一次速度达到最大时,距离蹦极台的距离1L ;(3)已知弹性绳的形变量为x 时,它的弹性势能P E =212kx 。

求B 点与蹦极台间的距离2L 【答案】(1)5000J (2)12.5m (3)20m【解析】(1)由机械能守恒定律可知,人第一次到达A 点时的动能 0501010J 5000J kA E mgL ==⨯⨯=(2) 人第一次速度达到最大时,重力等于弹力,即mg k L =∆解得500=m 2.5m 200mg L k ∆== 距离蹦极台的距离01=12.5m L L L +∆=(3)从开始下落到B 点的过程,由机械能守恒定律:22201()2mgL k L L =- 解得L 2=20m (L 2=5m 舍掉)10.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动,图甲所示是其中的一个情景。

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。

某次蹦极时,游客从蹦极平台由静止开始下落,弹性绳的弹力大小可以用F =k •Δx 来计算,式中k 为常量,Δx 为弹性绳的伸长量。

已知该弹性绳的自然长度为20m ,取g= 10m/s 2。

则:(1)弹性绳刚伸直的瞬间游客的速度是多大?(2)取弹性绳刚伸直时游客所在位置为坐标原点,取竖直向下为正方向,建立x 轴。

从弹性绳刚伸直开始,游客向最低点运动的过程中,请推导游客的加速度a 与位移x 满足的关系,并在图乙中定性画出a 随x 变化关系的图像。

(3)试论证游客在蹦极过程中的最大加速度大于g 。

相关文档
最新文档