【题目】总质量为460kg的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2,此时热气球所受阻力为零;当热气球上升到175m时,以10m/s的速度向上匀速运动,同时有一颗质量为0.01kg的小铆钉从热气球上脱离掉落,(小铆钉不受空气阻力作用)小铆钉脱离时相对热气球静止。若从离开地面后热气球所受浮力保持不变,且忽略小铆钉脱落对气球质量的影响。上升过程中热气球总质量不变,重力加速度g=10m/s2 。求:
(1)热气球所受浮力大小;
(2)匀速上升时热气球所受的空气阻力;
(3)小铆钉落地时热气球离地的高度。
【答案】(1) (2) (3) 245m
【解析】
(1)匀加速上升阶段,热气球受重力和浮力,根据牛顿第二定律列式求解浮力;
(2)匀速上升时热气球受重力、浮力和空气的阻力,根据共点力平衡条件列式;
(3)小铆钉做竖直上抛运动,根位移时间关系公式列式求解时间,对气球运用运动学公式列式求解高度;
(1)气球匀加速上升过程中,受到向上的浮力,向下的重力,根据牛顿第二定律可得:
所以:;
匀速上升时,气球受到向上的浮力,向下的重力和阻力作用,三力合力为零,故有
,所以;
(3)小铆钉先做初速度为10m/s的竖直上抛运动,然后做自由落体运动,竖直上抛运动时间为
上升的高度为
故小铆钉做自由落体运动的高度为h=175+h1=
做自由落体运动时间为
故气球上升的高度为h2=()
故此时气球离地的高度为: H=175m+h2=245m。
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【题目】下列关于质点的说法中正确的是
A. 大的物体不能看作质点,小的物体能看作质点
B. 研究自行车的运动时,虽然车轮在转动,但在研究某些方面时,仍能将自行车视为质点
C. 当研究一列火车全部通过桥所需的时间时,因为火车上各点的运动相同,所以可以把火车视为质点
D. 长方体有形状和大小,所以不能把长方体看作质点
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【题目】如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在时间内运动的描述,正确的是
A. 末速度大小为 B. 末速度沿水平方向
C. 重力势能减少了 D. 克服电场力做功为
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【题目】一个滑块沿斜面静止滑下,依次通过斜面上的A、B、C三点,如图所示,已知AB=6m,BC=10m,滑块经过AB、BC两段位移的时间都是2秒,求:
(1)滑块运动的加速度?
(2)滑块在B点的瞬时速度?
(3)滑块A到初始位置的距离?
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【题目】(16分)为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为,长为的倾斜轨道AB,通过微小圆弧与长为的水平轨道BC相连,然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道D,如图所示。现将一个小球从距A点高为h="0.9" m的水平台面上以一定的初速度水平弹出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为。取10m/s2,求:
(1)小球初速度的大小;
(2)小球滑过C点时的速率;
(3)要使小球不离开轨道,则竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件。
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【题目】汽车以恒定功率P由静止开始在水平路面上启动,其所受阻力大小恒为f,经过时间t,汽车的运动速度v1刚好满足P=fv1,在此过程中,( )
A. 汽车做匀加速直线运动 B. 汽车牵引力做功为
C. 汽车牵引力做功为Pt D. 汽车最终做匀速运动时的速度大小大于v1
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【题目】两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为m1和m2,电荷量分别为q1和q2,用绝缘细线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与竖直方向成夹角θ1和θ2,且两球处于同一水平线上,如图所示.若θ1=θ2,则下述结论正确的是()
A.m1一定等于m2 B.q1一定等于 q2
C.一定满足q1/m1=q2/m2 D.必须同时满足m1=m2,q1=q2
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【题目】北京时间2016年9月15日晚10时04分,中国在酒泉卫星发射中心用“长征二号F—T2”火箭将“天宫二号”空间实验室成功发射升空,顺利入轨并正常开展各项科研活动,如图.关于“天宫二号”与火箭起飞的情形,下列叙述正确的是( )
A. “天宫二号”进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
B. 运载火箭尾部向下喷气,喷出的气体对火箭产生反作用力,火箭获得向上的推力
C. 运载火箭尾部喷出的气体对空气产生作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
D. 运载火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽向下喷气,但无法获得前进的动力
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【题目】如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.10m、匝数n=20匝的线圈,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为,线圈的电阻为,它的引出线接有的小电珠L。外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过小电珠。当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计)。求:
(1)小电珠中电流的峰值;
(2)电压表的示数;
(3)t=0.01s时外力F的大小;
(4)在不改变发电装置结构的条件下,要使小灯泡的功率提高,可采取什么办法?(至少说出两种方法)
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