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当物体从高空下落时,空气阻力会随物体的速度的增大而增大,因此下落一段距离后将以某个速度匀速下落,这个速度称为物体的下落终极速度。研究发现,在相同环境下,球形物体的终极速度仅与球的半径和质量有关。下面是某次研究的实验数据:(g取10 m/s2

小球编号

A

B

C

D

E

小球的半径(×10-3 m

0.5

0.5

1.5

2

2.5

小球的质量(×10-6 kg

2

5

45

40

100

小球的终极速度(m/s)

16

40

40

20

32

(1)根据表中的数据,求A球达到终极速度时所受的阻力;

(2)根据表中的数据,归纳出球形物体所受的空气阻力f与球的速度v及球的半径r之间的关系,要求写出表达式及比例系数k的数值。

(3)现将C号小球和D号小球用轻质细线连接,若它们在下落时所受的空气阻力与单独下落时的规律相同,让它们同时从足够高处下落,求它们的终极速度;并判断它们落地的顺序(不需要写出判断理由)。

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利用航天飞机,人们可以到太空维修出现故障的人造地球卫星。已知一颗人造地球卫星在离地高度一定的圆轨道上运行。当航天飞机接近这颗卫星并与它运行情况基本相同时,速度达到了6.4 km/s。取地球半径为R=6 400 km,地球表面的重力加速度为g=9.8 m/s2,试求这颗卫星离地面的高度。

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在倾角为α的斜面上,一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体,并用与斜面夹角为β的力拉住,使整个装置处于静止状态,如图所示。不计一切摩擦,圆柱体质量为m,求拉力F的大小和斜面对圆柱体的弹力N的大小。

某同学分析过程如下:

将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解

沿斜面方向:Fcosβ=mgsinα                                                     ①

沿垂直于斜面方向:Fsinβ+N=mgcosα                                            

问:你同意上述分析过程吗?若同意,按照这种分析方法求出F及N的大小;若不同意,指明错误之处并求出你认为正确的结果。

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要测量内阻较大的电压表的内电阻,可采用“电压半值法”,其实验电路如图所示。其中电源两端的电压值大于电压表的量程,电阻箱R2的最大阻值大于电压表的内电阻。先将滑动变阻器R1的滑动头c调至最左端,将R2的阻值调至最大,依次闭合S2和S1,调节R1使电压表满偏,然后断开S2,保持滑动变阻器的滑动头c的位置不变,调节R2使电压表半偏,此时R2的示数即可视为电压表的内电阻值。

(1)实验时,在断开S2调节R2过程中,a点与滑动变阻器的滑动头c之间的电压应:______________。

(2)实验室备有如下四个滑动变阻器,它们的最大阻值分别为A.10 Ω;B.1 kΩ;C.10 kΩ;D.100 kΩ。为减小测量误差,本实验中的滑动变阻器R1应选择___________。(填序号)

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在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差。某校课外研究性学习小组进行了消除电表内阻对测量影响的探究,某组利用如图所示的电路测定电阻Rx的值,其主要操作过程是:

(1)闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时的电压表和电流表的示数U1和I1

(2)请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:______________________________。由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=__________。

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(1)某同学做了一次较为精确的测定匀加速直线运动的加速度的实验,实验所得到的纸带如左下图所示。设0点是计数的起始点,两计数点之间的时间间隔为0.1 s。则第一个计数点与0点的距离s1应为___________ cm,物体的加速度a=___________ m/s2

        

(2)在共点力合成的实验中,根据实验数据画出力的图示,如右上图。图上标出了F1、F2、F、F′四个力,其中____________(填上述字母)不是由弹簧秤直接测得的;若F与F′的____________基本相等,____________基本相同,说明共点力合成的平行四边形定则得到了验证。

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环型对撞机是研究高能粒子的重要装置,其核心部件是一个高真空的圆环状的空腔。若带电粒子初速可视为零,经电压为U的电场加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B.带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动,下列说法中正确的是

A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越大

B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越小

C.对于给定的带电粒子和磁感应强度B,加速电压U越大,粒子运动的周期越小

D.对于给定的带电粒子和磁感应强度B,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变

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如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同的灯泡,S是控制电路的开关。对于这个电路,下列说法正确的是

A.刚闭合S的瞬间,通过D1、D2的电流大小相等

B.刚闭合S的瞬间,通过D1、D2的电流大小不等

C.闭合S待电路达到稳定后,D1熄灭,D2比S刚闭合时亮

D.闭合S待电路达到稳定后,再将S断开的瞬间,D1闪亮一下,D2立即熄灭

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如图中K、L、M为静电场中的三个相距很近的等势面(K、M之间无电荷)。一带电粒子射入此静电场中后,依a→b→c→d→e轨迹运动。已知电势UK<UL<UM。下列说法中正确的是

A.粒子带负电                                B.粒子在bc段做减速运动

C.粒子在b点与d点的速率大小相等    D.粒子在c点时电势能最大

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已知地球半径为R,质量为M,自转角速度为ω,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,地球同步卫星与地心间的距离为r,则以下说法中正确的是

A.地面赤道上物体随地球自转运动的线速度为ωR

B.地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为ωR

C.地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为

D.地球同步卫星的运行速度为

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同步练习册答案