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低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大,而且速度越大空气阻力增大得越快。因低空跳伞下落的高度有限,导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短,所以其危险性比高空跳伞还要高。一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的v-t图象如图所示。已知2.0s末的速度为18m/s,10s末拉开绳索开启降落伞,16.2s时安全落地,并稳稳地站立在地面上。g取10m/s2,请根据此图象估算:

(1)起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小。
(2)运动员从脚触地到最后速度减为0的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大。

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
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(选做)如图所示,电动机带着绷紧的传送皮带,始终保持v0=2m/s的速度运行,传送带与水平面的夹角为300,现把一个质量为m=10kg的工件轻轻地放在皮带的底端,经过一段时间后,工件被传送到高h=2m的平台上。已知工件与传送带之间的动摩擦因数=,除此之外,不计其他损耗,则在皮带传送工件过程中产生的内能是多少?电动机增加消耗的电能是多少?

(选做)如图所示,质量为m的物体,从高为h的山坡上 A点由静止开始向下滑到水平雪地上的B点停下来,若将其从B点沿原路拉回A处,至少需做多少功?

(选做)一个小球从光滑的半球的顶点由静止开始滚下,半球的半径为R,则小球滑至什么位置将离开半球?

(选做)静止在水平地面上的正立方体木块的边长为a,质量为m。

求(1)最小用多大的力可以推翻木块?
(2)推翻木块至少做多少功?
(3)用这种方法使木块移动10m,人对木块做多少功?

(选做)如图所示,轻绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上,质量为m的物块悬在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等,在轻绳的C、D两端分别施加竖直向下的恒力F=mg,先托住物块,使绳子处于水平拉直状态,无初速度地释放物块,在它下落的过程中,保持C、D两端的拉力F不变,不计摩擦。

求(1)当物块下落多大距离时,其加速度为零?
(2)在第(1)的过程中,C端的恒力F做的功多大?
(3)物块下落的最大速度及最大距离各是多大?

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