1、投我以桃,报之以李。 --《诗经·大雅》
16.翼型降落伞有很好的飞行性能。它被看作飞机的机翼,跳伞运动员可方便地控制转弯等动作。其原理是通过对降落伞的调节,使空气升力和空气摩擦力都受到影响。已知:空气升力F1与飞行方向垂直,大小与速度的平方成正比,F1=C1v2;空气摩擦力F2与飞行方向相反,大小与速度的平方成正比,F2=C2v2。其中C1、C2相互影响,可由运动员调节,满足如图b所示的关系。试求:
(1)图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹。试对两位置的运动员画出受力示意图并判断,①、②两轨迹中哪条是不可能的,并简要说明理由;
(2)若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为a,试从力平衡的角度证明:tana=C2/C1;
(3)某运动员和装备的总质量为70kg,匀速飞行的速度v与地平线的夹角a约20°(取tan200=4/11),匀速飞行的速度v多大?(g取10m/s2,结果保留3位有效数字)
15、如图所示,竖直平行直线为匀强电场的电场线,电场方向未知,A,B是电场中的两点,AB两点的连线长为l且与电场线所夹的锐角为θ.一个质量为m,电荷量为-q的带电粒子以初速度v0。从A点垂直进入电场,该带电粒子恰好能经过B点.不考虑带电粒子的重力大小.
(1)根据你学过的物理学规律和题中所给的信息,对反映电场本身性质的物理量(例如电场方向),你能作出哪些定性判断或求得哪些定量结果?
(2)若仅知道带电小球的电荷量-q、初动能Ek0以及AB两点的连线与电场线所夹的锐角θ三个量,对反映电场本身性质的物理量,你能求得哪些定量结果?
14、总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图像求:(g取10m/s2)
(1)t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小。
(2)估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功。
(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。
13、(12分)如图所示,斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接,斜面的倾角为37°,一质量为0.5kg的物块从距斜面底端B点5m处的A点由静止释放.已知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为0.3。 (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)物块在水平面上滑行的时间为多少?
(2)若物块开始静止在水平面上距B点10m 的C点处,用大小为4.5N的平恒力向右拉该物块,到B点撤去此力,物块第一次到A点时的速度为多大?
(3)若物块开始静止在水平面上距B点10m 的C点处,用大小为4.5N的水平恒力向右拉该物块,欲使物块能到达A点,水平恒力作用的最短距离为多大?
12、某研究性学习小组设计了一个方法来测量物体的带电量,如图所示,小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度θ的量角器,M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场),另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干,该小组的实验步骤如下,请你帮助该小组完成:
(1)用天平测出小球的质量m,按图中所示进行器材的安装,并用刻度尺测出M、N两板之间的距离d.使小球带上一定的电荷量。
(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图,电源、开关已经画出)
(3)闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出多组相应的电压表的
数和丝线的偏转角θ
(4)以电压U为纵坐标,以___▲___为横坐标作出过原点的直
线,求出直线的斜率K。
(5)小球的带电量q=__ ▲___.(用m.d.k等物理量表示)
11、为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验装置。其中,a是质量为m的滑块(可
视为质点),b是可以固定于桌面
的滑槽(滑槽末端与桌面相切)。
第一次实验时,将滑槽固定于水
平桌面的右端,滑槽的末端与桌面的右端M对齐,让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下,落在水平地面上的P点;第二次实验时,将滑槽固定于水平桌面的左端,测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L,让滑块再次从滑槽上最高点由静止释放滑下,落在水平地面上的P'点。已知当地重力加速度为g,不计空气阻力。
①实验还需要测量的物理量(用文字和字母表示): _▲__ 。
②写出滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式是(用测得的物理量的字母表示):
= _▲__
10、(1)物理实验中,误差分为系统误差和偶然误差,通常用___▲___方法来减小偶然误差
(2)某游标卡尺的主尺的最小分度为1mm,游标卡尺上有10个等分刻度,总长为9mm,游标卡尺上每一个等分刻度的长度是 ▲ mm,用这种游标卡尺测量时,可以精确到__▲__mm.若其最末一个刻度与主尺的44mm刻度对齐,则所测长度是__▲__mm。游标卡尺的第五条刻度线所对应的主尺刻度为__▲__mm.
9、半径为R的圆桶固定在小车上,有一光滑小球静止在圆桶的最低点,如图所示,小车以速度v向右匀速运动,当小车遇到障碍物突然停止时,小球在圆桶中上升的高度可能为 ( )
A.等于v2/2g B.大于v2/2g
C.小于v2/2g D.等于2R
8、如图是一个说明示波管工作的原理图,电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏转量是h,两平行板间的距离为d,电压为U2,板长为L,每单位电压引起的偏移h/U2,叫做示波管的灵敏度,为了提高灵敏度,可采用下列哪些方( )
A.增大U2 B.减小L
C.减小d D.减小 U1
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