稿件来源:高途
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必修1
第四章 牛顿运动定律
4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)
牛顿第二定律的两类基本问题
运动员经历长期专业训练,发展了竞技体能,养成了坚韧品格。
如图是体育摄影中“追拍法”拍摄,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的。摄影师选择的参考系是$(\qquad)$
滑板运动员
","路边的树
","地面
"]摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,即摄影师眼中的运动员的位置没有发生变化,可知,摄影师选择的参考系是滑板运动员。
故选:$\rm A$。
立定跳远运动员从起跳到落地,研究其运动,下列说法正确的是$(\qquad)$
研究运动员的技术动作,可将运动员视作质点
","研究运动员的位移时,可用运动员脚的运动替代运动员的运动
","运动员的位移大小等于路程
","运动员的位移大小小于路程
"]$\rm A$.研究运动员的技术动作,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时,不能够将运动员视作质点,故$\rm A$错误;
$\rm B$.位移指初始位置指向末位置的有向线段,可知,研究运动员的位移时,可用运动员脚的运动替代运动员的运动,故$\rm B$正确;
$\rm CD$.运动员运动的轨迹为曲线,路程为轨迹的长度,位移由初位置直线末位置,为有方向的线段,结合图分析可得,运动员的位移大小小于路程,故$\rm C$错误,$\rm D$正确。
故选:$\rm BD$。
在高山滑雪速降比赛中,运动员由静止开始沿滑道向下做匀加速直线运动,前$2\;\rm s$内位移为$8\;\rm m$。
①求运动员的加速度。(计算)
②求前$2\;\rm s$末运动员的速度。(计算)
③求第$2\;\rm s$内运动员平均速度的大小。(计算)
$4\\;\\rm m/s^{2}$,$8\\;\\rm m/s$,$6\\;\\rm m/s$
"]]①运动员由静止开始沿滑道向下做匀加速直线运动,前$2\;\rm s$内位移为$8\;\rm m$,根据位移公式有$x_{1}=\dfrac{1}{2}at_{1}^{2}$,解得$a=4\;\rm m/s^{2}$
②前$2\;\rm s$末,根据速度公式有$v_{1}=at_{1}$,解得$v_{1}=8\;\rm m/s$
③匀变速直线运动全程平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则第$2\;\rm s$内运动员平均速度的大小等于$1.5\;\rm s$时刻的瞬时速度,则有$v_{2}=at_{2}$,解得$v_{2}=6\;\rm m/s$
如图,运动员正在攀登峭壁,假设脚接触处岩壁切面与水平方向夹角$60^\circ$,绳索与竖直方向夹角$30^\circ$,运动员的腿与峭壁面垂直。此时运动员正停留在此处休息,运动员质量为$60\;\rm kg$。不计鞋底与岩壁间的摩擦。
①运动员受到岩壁对其弹力的大小为 $\;\rm N$,受到绳索拉力的大小为 $\;\rm N$。(结果均保留$3$位有效数字)
②下列关于运动员受到的重力$G$、弹力$F_{N}$、拉力$F_{T}$的关系,正确的是 。
$\rm A$.$F_{N}$和$F_{T}$是$G$的两个分力
$\rm B$.$F_{N}$、$F_{T}$和$G$满足平行四边形定则
$\rm C$.$F_{N}$、$F_{T}$和$G$的合力一定为零
①对运动员进行受力分析如图所示
根据平衡条件有$F_{N}=mg\cos 60^\circ $,$F_{T}=mg\sin 60^\circ $,解得$F_{N}=300\;\rm N$,$F_{T}\approx 520\;\rm N$
② $\rm A$.$F_{N}$和$F_{T}$是运动员实际上受到的力,并不是$G$的两个分力,故$\rm A$错误;
$\rm B$.运动员处于静止平衡状态,所受外力的合力为$0$,即$F_{N}$、$F_{T}$的合力与重力$G$大小相等,方向相反,可知,$F_{N}$、$F_{T}$和$G$满足平行四边形定则,故$\rm B$正确;
$\rm C$.运动员处于静止平衡状态,可知,$F_{N}$、$F_{T}$和$G$的合力一定为零,故$C$正确。
故选:$BC$。
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