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风压就是垂直于气流方向上单位面积所受到的风的压力。某工科大学的学生研究小组进行了风洞实验,研究风速和风压之间的关系,得到的实验数据见下表:

风速(米/秒)

2

4

8

12

16

20

24

32

风压(牛/米2

2.5

10

40

90

160

250

360

640

(1)试通过对上述实验数据的分析,归纳出风速v与风压P之间的定量关系。

(2)2007年,从乌鲁木齐驶往阿克苏的列车遭遇特大沙尘暴,列车的若干节车厢相继被吹翻。据铁路部门设在沿线的测风仪纪录,当晚当地的平均风速为32米/秒,瞬时风速最高达43.4米/秒。已知每一节车厢重G=2×105N,车厢的高度为h=3米,长度L=25米,宽度d=1.5米,如图1所示。试计算当时的大风对一节车厢施加的最大水平推力有多大?

(3)上述大风能将列车吹翻吗?如果能吹翻,试说明你作出判断的依据是什么?如果不能吹翻,也同样说明理由,并猜测可能是什么因素使列车发生翻转的?

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如图,半径为R的1/4圆弧支架竖直放置,支架底AB离地的距离为2R,圆弧边缘C处有一小定滑轮,一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体,挂在定滑轮两边,且m1>m2,开始时使m1、m2均静止,m1、m2可视为质点,不计一切摩擦。求:

(1)m1从靠近滑轮处静止释放后,紧贴着圆弧运动经过最低点A时的速度vA

(2)若m到最低点时绳突然断开,求m1落地点离A点水平距离S;

(3)在满足(2)条件情况下,m2从静止起在整个过程中可以上升的最大高度H。

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如图所示为某娱乐场的滑道示意图,其中AB为曲面滑道,BC为水平滑道,水平滑道BC与半径为1.6m的1/4圆弧滑道CD相切,DE为放在水平地面上的海绵垫。某人从坡顶滑下,经过高度差为20m的A点和B点时的速度分别为2m/s和12m/s,在C点做平抛运动,最后落在海绵垫上E点。人的质量为70kg,在BC段的动摩擦因数为0.2。问:

(1)从A到B的过程中,人克服阻力做的功是多少?

(2)为保证在C点做平抛运动,BC的最大值是多少?

(3)若BC取最大值,则DE的长是多少?

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质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下,从固定斜面的底端由静止开始沿斜面向上运动,已知斜面的倾角,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2。

   (1)求物体受到滑动摩擦力的大小;

   (2)求物体向上运动的加速度大小;

   (3)若物体上行4m后撤去推力F,则物体还能沿斜面向上滑行多少距离?

   (已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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如图a所示,装有位移传感器发射器的、质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器的接收器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间(s-t)图像和速率-时间(v-t)图像。整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为L高度为h。(取重力加速度g=10m/s2,结果保留—位有效数字)

(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图像如图b所示。从图线可得滑块A下滑时的加速度a=

           m/s2

(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时,通过改变h,可以验证质量—定时,加速度与力成正比的关系;通过改变            ,可以验证力一定时,加速度与质量成反比的关系。(用L、h、M字母表示)

(3)将气垫导轨换成滑板,给滑块A—沿滑板向上的初速度,A的s-t图像如图C所示。通过图像可求得滑板的倾角θ=              (用反三角函数表示),滑块与滑板间的动摩擦因数μ=                       

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图l为“用DIs研究物体的加速度与力的关系”的实验装置图,A为带有位移传感器发射器的小车,B为若干规格相同的回形针。实验中,用回形针的重力大小替代小车所受拉力大小,摩擦阻力不计。

(1)为了研究物体的加速度与力的关系,实验中应该保持         不变。

(2)改变回形针的个数N,测得相应的加速度,数据见右表。

回形针个数N

4

8

12

16

20

小车加速度

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

       根据表中数据,在图2中画出小车加速度a与回形针个数N的关系图线。

(3)设—个回形针的重力为G,写出小车加速度a与它所受拉力F的定量关系式。

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(1)(多项选择题)在“研究有固定转动轴物体的平衡“的实验中,某同学采取了如下操作,其中能有效减小误差的操作是:

       A.将横杆严格放置水平

       B.检查转轴是否严格水平

       C.轻轻拨动力矩盘,观察其是否能自由转动并随遇平衡

       D.根据图钉所在位置与圆心的距离来确定拉力的力臂

(2)若要进一步减小误差,你认为还能采取的措施有           。(任举—项即可,不可与(1)小题的选项重复)

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在”研究共点力的合成”的实验中,

(1)提供的器材有:木板、白纸、弹簧测力计(两只)、细绳、图钉若干、铅笔,还缺少的器材是              

(2)某同学用两只弹簧测力计分别拉住细绳套,互成角度地拉细绳使结点伸长到某—位置O静止,此时另—位同学必须记录的是(用字母表示)     

A.两条细绳套间的夹角             B.两条细绳的方向

C.O点的位置                   D.弹簧固定点

E.弹簧伸长的长度               F.两弹簧测力计的示数

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如图,在倾角为θ的斜面顶端A处以初速度抛出—质量为m的小球,落在斜面上的某一点B处,空气阻力不计,则小球从A处运动到B处所用的时间为          。当小球离斜面的距离最大时,小球的速度大小为           

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如图,—长为L的轻杆—端固定在光滑铰链上,另—端固定—质量为m的小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点,使杆以角速度匀速转动,当杆与水平方向成60°时,拉力的大小为           ,拉力的功率为             

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同步练习册答案