题目列表(包括答案和解析)
(匀变速直线运动+受力分析+牛顿第二定律+v-t图像)“神舟”六号飞船完成了预定空间科学和技术试验任务后,返回舱于2005年10月17日4时11分开始从太空向地球表面按预定轨道返回,在离地10 km的高度打开阻力降落伞减速下降,这一过程中若返回舱所受阻力与速度的平方成正比,比例系数(空气阻力系数)为k,设返回舱总质量M=3000 kg,所受空气浮力恒定不变,且认为竖直降落.从某时刻开始计时,返回舱的运动v-t图象如图中的AD曲线所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线交于横轴一点B的坐标为(8,0),CD是平行横轴的直线,交纵轴于C点C的坐标为(0,8).g=10 m/s2,请解决下列问题:
(1)在初始时刻v0=160 m/s时,它的加速度多大?
(2)推证空气阻力系数k的表达式并算出其数值.
(3)返回舱在距离高度h=1 m时,飞船底部的4个反推力小火箭点火工作,使其速度由8 m/s迅速减至1 m/s后落在地面上,若忽略燃料质量的减少对返回舱总质量的影响,并忽略此阶段速度变化而引起空气阻力的变化,试估算每支小火箭的平均推力(计算结果取两位有效数字)
(23分)(1)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图1所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、 50Hz交流电源.他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
①设电火花计时器的周期为T,计算vF的公式为vF=___________;
②根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图2所示的坐标系中合理选择好标度,作出v-t图象,利用该图象求物体的加速度a= m/s2;(保留两位有效数字)
③当时电网中交变电流的频率变为60Hz电压变为210V,但该同学并不知道,那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比 (选填:“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)“验证力的平行四边形的则”实验中
①部分实验步骤如下,请完成有关内容:
A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线。
B.在其中一根细线挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图15—(1)所示,记录:
、 、 。
C.将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图15—(2)所示,小心调整B、C的位置,使 ,记录 。
②如果“验证力的平行四边形的则”得到验证,那么图15—(2)中_______
(23分)(1)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图1所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、 50Hz交流电源.他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
①设电火花计时器的周期为T,计算vF的公式为vF=___________;
②根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图2所示的坐标系中合理选择好标度,作出v-t图象,利用该图象求物体的加速度a= m/s2;(保留两位有效数字)
③当时电网中交变电流的频率变为60Hz电压变为210V,但该同学并不知道,那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比 (选填:“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)“验证力的平行四边形的则”实验中
①部分实验步骤如下,请完成有关内容:
A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线。
B.在其中一根细线挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图15—(1)所示,记录:
、 、 。
C.将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图15—(2)所示,小心调整B、C的位置,使 ,记录 。
②如果“验证力的平行四边形的则”得到验证,那么图15—(2)中_______
如图所示,在水平面AB上,用F=4N的水平恒力推动质量为m=lkg的物体从A点由静止开始运动,当物体到达B点时撤去力F,接着又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变),最高能到达C点。用速度传感器测量物体的瞬时速度,并在表格中记录了部分测量数据。
t/s | 0.0 | 0.8 | 1.2 | 1.8 | 2.2 | 2.6 | 3.0 | … |
v/m·s-1 | 0.0 | 1.6 | 2.4 | 3.6 | 3.0 | 1.0 | 1.0 | … |
求:(g取10m/s2)
(1)物体与水平面间的动摩擦因数及斜面的倾角
(2)物体第一次到达交界面上B点时速度vB的大小
(3)若撤去推力F,在A处给物体一个水平向左的初速度vo,恰能使物体运动一段时间后又回到A点,求此初速度vo的大小。
如图所示,在动摩擦因素μ=0.2的水平面AB上,水平恒力F推动质量为m=1 kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动,物体到达B点时撤去F,接着又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变),最高能到达C点.用速度传感器测量物体的瞬时速度,并在表格中记录了部分测量数据.求:(g取10 m/s2)
(1)恒力F的大小;
(2)在坐标上标出记录的数据点,并作v-t图;
(3)求出物体到达交界面上B点时的速度和时间;
(4)若撤去推力F,在A处给物体一个水平向左的初速度v0,恰能使物体运动到C点,求此初速度v0的大小.
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