【题目】如图所示,在2010上海世博会上,拉脱维亚馆的风洞飞行表演,令参观者大开眼界,最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m,直径D=4m的透明“垂直风洞”.风洞是人工产生和控制的气流,以模拟飞行器或物体周围气体的流动.在风力作用的正对面积不变时,风力F=0.06v2(v为风速).在本次风洞飞行上升表演中,表演者的质量m=60kg,为提高表演的观赏性,控制风速v与表演者上升的高度h间的关系如图2所示.g=10m/s2.求:
(1)表演者上升达最大速度时的高度h1.
(2)表演者上升的最大高度h2.
(3)为防止停电停风事故,风洞备有应急电源,若在本次表演中表演者在最大高度h2时突然停电,为保证表演者的人身安全,则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间tm.(设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行)
【答案】(1) 4m (2) 8m (3) 0.52s
【解析】
(1)由图2可知v2=1.2×104-500h
则风力 F=0.06v2=7.2×102-30h
当表演者在上升过程中的最大速度vm时有F=mg
代入数据得h1=4m.
(2)对表演者,由动能定理得 WF-mgh2=0
因WF与h成线性关系,风力做功WF=h2
由F=0.06v2=7.2×102-30h得
h=0时,F0=7.2×102N
h=h2时,Fh2=7.2×102-30h2,m=60kg
代入数据化解得h2=8m
(3)当应急电源接通后以风洞以最大风速运行时滞后时间最长,
表演者减速的加速度为
表演者从最高处到落地过程有
代入数据化简得tm=s≈0.52s.
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【题目】物体从静止开始做匀加速直线运动,第3s内通过的位移是3m,则( )
A. 前3s的位移是6m B. 3s末的速度是3.6m/s
C. 3s内平均速度是2m/s D. 第3s内平均速度是3m/s
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【题目】如图所示,三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为、、,则它们在磁场中运动的时间之比为
A. 1:1:1 B. 1:2:3 C. 3:2:1 D. 1::
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【题目】打点计时器是高中物理中重要的实验仪器,下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题:
(1)图乙是______填“电磁”或“电火花”打点计时器,电源采用的是______填“交流4-6V”、“交流220V”、四节干电池.
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图丙所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出.
①试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、F两个点时小车的瞬时速度,并将计算结果填入上表中,要求保留3位有效数字_______.________.
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线_________.
③由所画速度-时间图象求出小车加速度为______ m/s2.
④根据速度-时间图象判断,在打A计数点时,小车的速度vA=______m/s.
(3)打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz,若在实验过程中交流电的频率为60Hz而未被发觉,这样计算出的各点的速度值与真实值相比将______ 填“偏大”、“偏小”或“不变”.
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【题目】(12分)上海到南京的列车已迎来第五次大提速,速度达到v1=180km/h。为确保安全,在铁路与公路交叉的道口处需装有自动信号灯。当列车还有一段距离才能到达公路道口时,道口应亮起红灯,警告未越过停车线的汽车迅速制动,已越过停车线的汽车赶快通过。如果汽车通过道口的速度v2=36km/h,停车线至道口栏木的距离x0=5m,道口宽度x=26m,汽车长l=15m(如图所示),并把火车和汽车的运动都看成匀速直线运动。问:列车离道口的距离L为多少时亮红灯,才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口?
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【题目】如图所示为某质点为的v-t图象,有位同学根据图象得出了下述结论,正确的是( )
A. 在t2时刻,质点离出发点最远
B. 在t4时刻,质点回到出发点
C. 在0~t2与t2~t4这段时间内,质点的运动方向相反
D. 在t1~t2与t2~t3这两段时间内,质点运动的加速度大小和方向都相同
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【题目】关于速度、速度改变量、加速度,正确的说法是
A. 物体运动的速度改变量越大,它的加速度一定越大
B. 某时刻物体速度为零,其加速度不可能很大
C. 速度很大的物体,其加速度可以很小,可以为零
D. 加速度很大时,运动物体的速度一定变化的很快
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【题目】如图理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1,现在原线圈两端加上交变电压u=311sin (100πt)V时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表和电流表可视为理想电表. 则下列说法中正确的是
A. 该交流电的频率为100 Hz
B. 电压表的示数为155.5 V
C. 若将变阻器的滑片P向上滑动,则电流表读数变大
D. 若将变阻器的滑片P向上滑动,则L1将变暗、L2将变亮
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【题目】下列说法中不正确的是( )
A. 目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变
B. 原子核内的中子转化成质子和电子,产生的电子发射到核外就是射线
C. 氢原子从激发态向基态跃迁时,电子的动能增加,电势能减少,原子总能量减少
D. 氡的半衰期为3.8天,4个氡原子核,经7.6天后一定剩下1个原子核
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