12.汽車正在走進(jìn)我們的家庭.研究發(fā)現(xiàn),在無(wú)風(fēng)狀態(tài)下,汽車在高速行駛時(shí)受到的空氣阻力f主要與汽車正面投影面積S和汽車行駛速度v有關(guān),通過(guò)汽車在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù):
v/ms-1
F/102N
S/m2
2030405060
2.04.08.816.025.236.0
2.55.011.220.231.245.0
3.06.013.623.837.554.0
3.57.015.828.043.663.1
4.08.017.832.150.271.8
(1)請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在(a)圖中作出正面投影面積為3.0m2的汽車的f-v圖線:為了求出此汽車的f與v間的具體關(guān)系,請(qǐng)你選取合適的坐標(biāo)軸,在(b)圖中作出線性圖線.

(2)汽車受到的空氣阻力f與汽車正面投影面積S、行駛速度v的關(guān)系可表示為f=f=kSv2(比例系數(shù)用k表示).
(3)上式中比例系數(shù)k=0.50kg/m3,其大小可能與空氣密度、車的外形、車表面情況等因素有關(guān)(寫出一個(gè)因素即可).

分析 (1)依據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫圖,注意這里S=3.0m2對(duì)應(yīng)的f-v
(2)分析表中的汽車阻力f與汽車正面投影面積S及汽車行駛的速度v的數(shù)值,不難得出它們之間的關(guān)系;
(3)在表格中任取一組數(shù)據(jù),代入f的表達(dá)式,得出k的大小和單位
k的大小主要與空氣密度、車的外形、車的表面情況等因素有關(guān).

解答 解:(1)如右圖所示:a圖為正面投影面積為3.0m2的汽車的f-v圖線,b圖中為線性圖線
(2)由表中數(shù)據(jù)可以看出,在車速一定時(shí),汽車正面投影面積越大,汽車受到的阻力越大;又因?yàn)橐呀?jīng)證明阻力與車速度的平方成正比,
因此汽車受到的阻力與正面投影面積S和汽車速度v的平方這兩個(gè)因素都成正比,用公式表示它們之間的關(guān)系為:
f=kSv2
(3)把表格中的一組數(shù)據(jù)(如:f=4.0×102N,S=2.0m2,v=20m/s)代入上式得:
k=$\frac{f}{S{v}^{2}}$=$\frac{4.0×1{0}^{2}}{2.0×2{0}^{2}}$=0.50NS2/m4(或0.50kg/m3
k的大小主要與空氣密度、車的外形、車的表面情況等因素有關(guān).
故答案為:(1)如右圖所示; (2)kSv2; (3)0.25Ns/m3,與空氣密度、車的外形、車表面情況等因素有關(guān).
(1)如上圖所示;(2)f=kSv2;
(3)0.50kg/m3  (0.48kg/m3-0.52kg/m3);空氣密度、車的外形、車表面情況等因素有關(guān).

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力,能夠根據(jù)得出的數(shù)據(jù)分析歸納出有用的信息,并用來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題是中考考查的重點(diǎn).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.如圖所示,質(zhì)量M=2kg的木塊套在水平固定桿上,并用輕繩與質(zhì)量m=1kg的小球相連,今用跟水平方向成60°角的力F=10$\sqrt{3}$N拉著小球并帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中M、m的相對(duì)位置保持不變,g=10m/s2.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求:
(1)輕繩與水平方向的夾角θ
(2)木塊M與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

3.光滑桌面上一個(gè)小球由于細(xì)線的牽引,繞桌面上的圖釘做勻速圓周運(yùn)動(dòng).小球受到哪幾個(gè)力作用?這幾個(gè)力的合力沿什么方向?

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20.如圖所示為位于水平面上的小車,固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ,在斜桿的下端固定有質(zhì)量為m的小球.下列關(guān)于桿對(duì)球的作用力F的判斷中,正確的是( 。
A.小車靜止時(shí),F(xiàn)方向沿桿向上
B.小車靜止時(shí),F(xiàn)方向垂直于桿向上
C.小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)方向豎直向上
D.小車向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)方向垂直于桿向上

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7.甲乙兩隊(duì)進(jìn)行拔河比賽,結(jié)果甲隊(duì)獲勝.假設(shè)甲乙兩隊(duì)的手與繩子之間都沒(méi)有滑動(dòng),拔河所用的繩子質(zhì)量不計(jì).則在比賽中( 。
A.甲隊(duì)與地面摩擦力的大小等于乙隊(duì)與地面摩擦力的大小
B.甲隊(duì)拉繩子力的大小大于乙隊(duì)拉繩子力的大小
C.甲隊(duì)與地面摩擦力的大小大于乙隊(duì)與地面摩擦力的大小
D.甲隊(duì)拉繩子力的大小等于乙隊(duì)拉繩子力的大小

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17.如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r,電阻R1=r,電路中的電壓表和電流表均為理想電表,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,在將滑動(dòng)變阻器的滑片P從R的左邊某一點(diǎn)向右端緩慢滑的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.電壓表示數(shù)逐漸變小B.電壓表示數(shù)逐漸變大
C.電容器一直在放電D.電源輸出功率先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

4.如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn).水平桌面右側(cè)某一位置有一豎直放置的、左上角有一開口的光滑圓弧軌道MNP,其半徑為R=0.5m,∠PON=53°,MN為其豎直直徑,P點(diǎn)到桌面的豎直距離是h=0.8m.如用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后物塊恰停止在桌面邊緣D點(diǎn).現(xiàn)換用同種材料制成的質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后物塊能飛離桌面并恰好由P點(diǎn)沿切線滑入光滑圓軌道MNP(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).

(1)求物體m2運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)受到軌道的壓力;
(2)求彈簧的彈性勢(shì)能EP;
(3)如圓弧軌道的位置以及∠PON可任意調(diào)節(jié),使從C點(diǎn)釋放又從D點(diǎn)滑出的質(zhì)量為m=km1物塊都能由P點(diǎn)沿切線滑入圓弧軌道,并且還能通過(guò)最高點(diǎn)M,求k的取值范圍.

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1.我國(guó)于2007年10月24日發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星已正常工作近8個(gè)月了.“嫦娥三號(hào)”依靠電磁波(填“電磁”或“聲”)將拍到的月貌圖片傳回地球,此波由真空進(jìn)入大氣的傳播過(guò)程中,保持不變的是頻率(填“速度”或“頻率”).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.利用圖中所示的裝置,可以研究自由落體運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,松開紙帶,使重物下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)在紙帶上打出一系列的小點(diǎn).
(1)若實(shí)驗(yàn)時(shí)用到的計(jì)時(shí)器為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝要使兩個(gè)限位孔在同一豎直(選填“水平”或“豎直”)線上,以減少摩擦阻力.
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是BCD
A.接通電源的同時(shí)要立刻釋放重物
B.選取紙帶時(shí)要選取第1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離接近2mm且清晰的紙帶
C.釋放重物之前要讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
D.為了使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,可取多次測(cè)量結(jié)果的平均值
(3)為了測(cè)得重物下落的加速度,還需要的實(shí)驗(yàn)器材有C
A、天平    B、秒表   C、米尺
(4)本實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)作圖象的方法測(cè)出重力加速度,為使圖線的斜率等于重力加速度,除作v-t圖象外,還可以利用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律作$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖象,其縱軸表示的是$\frac{{v}^{2}}{2}$,橫軸表示的是h.

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