原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速),加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”。离地后重心继续上升,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。现有下列数据:人原地上跳的“加速距离”d1=0.50m,“竖直高度”h1=1.0m;跳蚤原地上跳的“加速距离”d2=0.00080m,“竖直高度”h2=0.10m。假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距离”仍为0.50m,则人上跳的“竖直高度”是多少?
某健身游戏过程可简化为以下物理模型。在平静的水面上,有一长L=12m的木船,木船右端固定一直立桅杆,木船和桅杆的总质量m1=200kg,质量为m2=50kg的人立于木船左端,开始时木船与人均静止,若人匀加速向右奔跑(没有打滑)到右端并立即抱住桅杆,经历的时间是t=2s,船运动中受到水的阻力是船(包括人)总重的0.1倍,g取10m/s2,求:从人起跑到抱住桅杆之前的过程中。
(1)在图中画出人的受力示意图;
(2)船的位移大小;
(3)人至少要做多少功。
如图所示,摩托车做特技表演时,以v0=10m/s的初速度冲向高台,然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以P=1.8kW的额定功率行驶,冲到高台上所用时间t=16s,人和车的总质量m=1.8×102kg,台高h=5.0m,摩托车的落地点到高台的水平距离x=7.5m。不计空气阻力,取g=10m/s2。求:⑴摩托车从高台飞出到落地所用时间;⑵摩托车落地时速度的大小;⑶摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。
如图所示,质量为m的钢珠从高出地面h高处由静止自由下落,落到地面进入沙坑h/10停止,设钢珠在沙坑中所受平均阻力的大小不随深度改变,则:
(1)钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍?
(2)若让钢珠进入沙坑h/8,则钢珠在h高处的初动能应为多少?
我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施,大约用十年左右时间完成。物理老师要求同学用所学的知识,设计一个测量月球密度的方案,交给我国将来登月的宇航员来完成。某研究小组提出如下方案:我们现已知万有引力常数G和月球的半径R,假设月球为密度均匀的球体。只要让宇航员在月球表面上从H高度自由释放一个小球,测出它下落的时间t,这样就可求出月球的密度,请你求出该小组用上述已知量和假想的实验测量量求出表示月球密度的表达式。(已知球形体积的计算公式为)
如图所示,在半径为a的圆形区域内充满磁感应强度大小为的均匀磁场,其方向垂直于纸面向里.在圆形区域平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1.2a的刚性等边三角形框架
,其中心
位于圆形区域的圆心.
边上
点(DS=L/2)处有一发射带电粒子源,发射粒子的方向皆在图示平面内且垂直于
边,发射粒子的电量皆为
(>0),质量皆为
,但速度
有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架的碰撞均无机械能损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试问:(1)若发射的粒子速度垂直于
边向上,这些粒子中回到
点所用的最短时间是多少?(2)若发射的粒子速度垂直于
边向下,带电粒子速度
的大小取哪些数值时可使
点发出的粒子最终又回到
点?这些粒子中,回到
点所用的最短时间是多少?(不计粒子的重力和粒子间的相互作用)