【題目】物體從高處下落時,會受到空氣的阻力,對于不同的物體,所受的阻力大小也不同?諝庾枇εc物體的速度、迎風(fēng)面的大小及形狀等因素有關(guān)。某實驗小組設(shè)計了如圖所示的用光電門測定鋼球下落時受到的阻力的實驗裝置。直徑為d、質(zhì)量為m的小鋼球從某高度下落的過程中先后通過光電門A、B,計時裝置測出鋼球通過A、B的時間分別為tA、tB。用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度,測出兩光電門間的距離為H,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。
(1)用游標(biāo)卡尺測量鋼球直徑如圖所示,讀數(shù)為__________ mm;
(2)鋼球下落過程中受到空氣的平均阻力Ff=_______用題中所給物理量符號來表示);
(3)本題“用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度”,但從嚴格意義上講是不準(zhǔn)確的,實際上鋼球通過光電門的平均速度_______(選填“>”或“<”)鋼球球心通過光電門的瞬時速度。
【答案】 10.50 <
【解析】試題分析:根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出鋼球通過兩個光電門的速度,結(jié)合速度位移公式求出加速度,根據(jù)牛頓第二定律求出空氣的平均阻力.根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律判斷實際上鋼球通過光電門的平均速度與鋼球球心通過光電門的瞬時速度。
(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為:10 mm,游標(biāo)尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊,所以游標(biāo)讀數(shù)為0.05×10 mm=0.50 mm,所以最終讀數(shù)為:(10+0.50) mm=10.50 mm;
(2)根據(jù)平均速度公式可得,小球經(jīng)過兩光電門的速度分別為;,在下落h過程中,由速度和位移關(guān)系可知, ,再由牛頓第二定律可知,
解得阻力
(3)由勻變速直線運動的規(guī)律,鋼球通過光電門的平均速度等于中間時刻的瞬時速度,而球心通過光電門的中間位移的速度大于中間時刻的瞬時速度,因此鋼球通過光電門的平均速度小于鋼球球心通過光電門的瞬時速度。
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【題目】如圖所示,木板B托著木塊A在豎直平面內(nèi)逆時針方向做勻速圓周運動,a點為與圓心在同一水平位置,最高點為b,不計空氣阻力,則下列說法中正確的是( )
A.從a點到b點的過程中A的向心加速度越來越大
B.從a點到b點的過程中B對A的摩擦力越來越小
C.在a點時A對B壓力等于A的重力,A所受的摩擦力達到最大值
D.在通過圓心的水平線以下各位置時A對B的壓力一定大于A的重力
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【題目】如圖所示,在冰壺世錦賽上中國隊以8:6戰(zhàn)勝瑞典隊,收獲了第一個世錦賽冠軍,隊長王冰玉在最后一投中,將質(zhì)量為19kg的冰壺推出,運動一段時間后以0.4m/s的速度正碰靜止的瑞典冰壺,然后中國隊冰壺以0.1m/s的速度繼續(xù)向前滑向大本營中心.若兩冰壺質(zhì)量相等,則下列判斷正確的是( )
A. 瑞典隊冰壺的速度為0.3m/s,兩冰壺之間的碰撞是彈性碰撞
B. 瑞典隊冰壺的速度為0.3m/s,兩冰壺之間的碰撞是非彈性碰撞
C. 瑞典隊冰壺的速度為0.5m/s,兩冰壺之間的碰撞是彈性碰撞
D. 瑞典隊冰壺的速度為0.5m/s,兩冰壺之間的碰撞是非彈性碰撞
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【題目】如圖所示的電路中,三個燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1<R2<R3。電感L的電阻可忽略。D為理想二極管。開關(guān)K從閉合狀態(tài)突然斷開時。下列判斷正確的是( )
A. L1逐漸變暗,L2、L3均先變亮然后逐漸變暗
B. L1逐漸變暗,L2立即熄滅,L3先變亮然后逐漸變暗
C. L2立即熄滅,L1、L3均逐漸變暗
D. L1、L2、L3均先變亮然后逐漸變暗
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【題目】已知引力常量G與下列哪些數(shù)據(jù),一定可以計算出地球密度
A. 地球繞太陽運動的周期及地球離太陽的距離
B. 月球繞地球運行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)動的軌道半徑
C. 做圓周運動的人造地球衛(wèi)星的繞行周期
D. 若不考慮地球自轉(zhuǎn),已知地球半徑和重力加速度
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【題目】一理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1:n2=11:5.原線圈與正弦交變電源連接,輸入電壓u如圖所示.副線圈僅接入一個10 Ω的電阻.則( )
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A. 流過電阻的電流是20 A
B. 與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V
C. 經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×103J
D. 變壓器的輸入功率是1×103W
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【題目】如圖所示,固定的絕熱汽缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的T形絕熱活塞(體積可忽略),距汽缸底部h0處連接一U形管(管內(nèi)氣體的體積忽略不計)。初始時,封閉氣體溫度為T0,活塞距離汽缸底部為1.5h0,兩邊水銀柱存在高度差。已知水銀的密度為ρ,大氣壓強為p0,汽缸橫截面積為S,活塞豎直部分長為1.2h0,重力加速度為g。求:
①初始時,U形管兩側(cè)的水銀柱高度差;
②通過制冷裝置緩慢降低氣體溫度,當(dāng)溫度為多少時兩水銀面相平。
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【題目】如圖所示,正弦交流電源的電壓有效值保持恒定,電流表為理想交流電流表,理想變壓器的副線圈接電阻R1和R2,R1和R2的阻值分別為1和3的。當(dāng)開關(guān)S斷開時,電流表的示數(shù)為I;當(dāng)S閉合時,電流表的示數(shù)為4I,則( )
A. 開關(guān)閉合前后,變壓器的輸入功率之比為1:4
B. 開關(guān)閉合前后,副線圈的輸出電壓比為4:1
C. 開關(guān)閉合前后,流經(jīng)R1的電流之比為1:4
D. 開關(guān)閉合前后,流經(jīng)R1的電流之比為4:1
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【題目】如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌由傾斜和水平兩部分平滑連接組成,傾斜部分的傾角θ= 45°,水平部分處于方向豎直向上的、磁感應(yīng)強度為B=lT的勻強磁場中。導(dǎo)軌間距/=lm,在導(dǎo)軌左上端接有一個阻值為R=3Ω的電阻。將質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1Ω的金屬棒ab從斜導(dǎo)軌上的與水平導(dǎo)軌高度差為h=lm處由靜止釋放,導(dǎo)軌電阻不計,棒與傾斜導(dǎo)軌間的摩擦力是它們之間正壓力的μ= 0.2倍,水平導(dǎo)軌光滑,導(dǎo)體棒始終垂直于兩導(dǎo)軌,取g= 10 m/s2.求:
(1)棒ab剛運動到水平導(dǎo)軌上時的速度大小和棒ab在水平導(dǎo)軌上運動的最大加速度;
(2)在棒ab運動的整個過程中通過電阻R的電荷量。
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