高中物理自由振动和受迫振动计算题

(12分)在一次低空跳伞训练中，当直升机悬停在离地面224 m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5 m/s²的加速度匀减速下降．为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s，求：(取g＝10 m/s²)
(1)伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？
(2)伞兵在空中的最短时间为多少？

（l0分）．如图所示，一位质量为m ="72" kg的特技演员，在进行试镜排练时，从离地面高高的楼房窗口跳出后做自由落体，若有一辆平板汽车正沿着下落点正下方所在的水平直线上，以的速度匀速前进．已知该演员刚跳出时，平板汽车恰好运动到其前端距离下落点正下方3m处，该汽车车头长2m，汽车平板长4.5 m,平板车板面离地面高m，人可看作质点，g取，人下落过程中未与汽车车头接触，人与车平板间的动摩擦因数

问：(1)人将落在平板车上距车尾端多远处？
(2)假定人落到平板上后立即俯卧在车上不弹起（提示：要考虑该瞬间人水平方向的速度变化，同时因车的质量远大于人的质量，该瞬间车的速度近似不变），司机同时使车开始以大小为的加速度做匀减速直线运动，直至停止，则人是否会从平板车上滑下?
(3)人在货车上相对滑动的过程中产生的总热量Q为多少？

如图所示，有一根长为l＝0.5 m 的木棍AB，悬挂在某房顶上，它自由下落时经过一高为d＝1.5 m的窗口，通过窗口所用的时间为0.2 s，求木棍B端离窗口上沿的距离h。（不计空气阻力，取g＝10 m/s²）

如图所示，长L＝1.5 m、高h＝0.45 m、质量M＝10 kg的长方体木箱在水平面上向右做直线运动．当木箱的速度v₀＝3.6 m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F＝50 N，并同时将一个质量m＝1 kg的小球轻放在木箱上距右端处的P点(小球可视为质点，放在P点时相对于地面间的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．已知木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，而小球与木箱之间的摩擦不计．取g＝10 m/s²，求：

(1)小球从开始离开木箱至落到地面所用的时间；
(2)小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移；
(3)小球离开木箱时，木箱的速度．

一宠物毛毛狗“乐乐”在玩耍时不慎从离地h₁=19.5m高层阳台无初速度竖直掉下，当时刚好是无风天气，设它的质量m=2kg，在“乐乐”开始掉下的同时，几乎在同一时刻刚好被地面上的一位保安发现并奔跑到达楼下，奔跑过程用时2.5s，恰好在距地面高度为h₂=1.5m处接住“乐乐”， “乐乐”缓冲到地面时速度恰好为零，设“乐乐”下落过程中空气阻力为其重力的0.6倍，缓冲过程中空气阻力为其重力的0.2倍，重力加速度g=10m/s²。求：
（1）为了营救“乐乐”允许保安最长的反应时间；
（2）在缓冲过程中保安对“乐乐”做的功。

如图所示，竖直放置的质量为4m,，长为L的圆管顶端塞有一个质量为m的弹性圆球，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4mg.圆管从下端离地面距离为H处自由落下，落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等。试求：

(1)圆管弹起后圆球不致滑落，L应满足什么条件；
(2)圆管上升的最大高度是多少；
(3)圆管第二次弹起后圆球不致滑落，L又应满足什么条件。

一个从静止做自由落体运动的小球，下落2s砸坏并穿过一水平放置在空中的玻璃板，因而小球失去的速度，如果小球又用了2s到达地面，求玻璃板离地面的高度？（g取10m/s²）

如图所示，一位质量为 m =" 65" kg的特技演员，在进行试镜排练时，从离地面高 h₁="6" m高的楼房窗口跳出后竖直下落，若有一辆平板汽车正沿着下落点正下方所在的水平直线上，以v₀=" 6" m/s的速度匀速前进.已知该演员刚跳出时，平板汽车恰好运动到其前端距离下落点正下方3 m处，该汽车车头长2 m，汽车平板长4.5 m，平板车板面离地面高 h₂ ="1" m，人可看作质点，g取10 m/s²，人下落过程中未与汽车车头接触，人与车平板间的动摩擦因数μ=0.2。问：

（1）人将落在平板车上距车尾端多远处?
（2）假定人落到平板上后立即俯卧在车上不弹起，司机同时使车开始以大小为 a_车 ="4" m/s²的加速度做匀减速直线运动，直至停止，则人是否会从平板车上滑下?  
（3）人在货车上相对滑动的过程中产生的总热量Q为多少?

一质点从离地面125 m高处由静止开始下落，不计空气阻力，g取10 m/s²，求：
(1)第1s质点下落的高度；
(2)质点从开始下落到落地所用的时间；
(3)落地前1s质点下落的高度。

如图所示，A、B两棒长均为l＝1.0 m，A的下端和B的上端相距s＝20 m。若A、B同时运动，A做自由落体运动，B做竖直上抛运动，初速度v₀＝40 m／s。（g取10 m／s²）求∶

（1）A、B两棒何时相遇；
（2）从相遇开始到分离所需的时间。

从离地一定高度的空中由静止开始自由释放一个小球，落地时速度大小为4.5 m/s。取g＝10 m/s²，（不计空气阻力）求：
（1）小球经过多少时间落到地面？
（2）小球由静止释放时离地有多高？（结果保留2位有效数字）

屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗户的上、下沿，如图所示，问：

（1）此屋檐离地面多高？
（2）滴水的时间间隔是多少？（g取10m/s²）

如图所示，直杆长L₁=0.5m，圆筒高为L₂=2.5m。直杆位于圆筒正上方H =1m处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒。试求：（取g=10m/s²，）

（1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度v_1。
（2）直杆穿越圆筒所用的时间t。

把一个质量为m=0.65kg的篮球从距地面h=4.0m处由静止开始释放，经t=1.0s篮球落到地面。假设篮球所受空气阻力恒定不变，重力加速度。求
（1）篮球下落的加速度a和篮球落到地面时的速度v
（2）篮球下落过程红所受的空气阻力f

某地“欢乐谷”大型的游乐性主题公园，园内有一种大型游戏机叫“跳楼机”．让人体验短暂的“完全失重”，非常刺激．参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面50m高处，然后由静止释放．为研究方便，认为人与座椅沿轨道做自由落体运动2s后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面5m高处时速度刚好减小到零．然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面．（取g=10m/s²）

求：（1）座椅在自由下落结束时刻的速度是多大？
（2）在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？