2007年2月28日，從烏魯木齊駛往阿克蘇的5806次列車遭遇特大沙塵暴，列車從第1節(jié)車廂到第11節(jié)車廂相繼被吹翻�？戳诉@個(gè)報(bào)道后，某研究小組為探索沙塵暴的威力，進(jìn)行了模擬研究。如圖為測(cè)定沙塵暴風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖，其中AB是一段水平放置的長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大，一質(zhì)量和電阻都不計(jì)的細(xì)長(zhǎng)金屬絲一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛球P，無風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在B點(diǎn)接觸，有風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲將偏離豎直方向，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸。研究小組的同學(xué)對(duì)此裝置分析中，知道金屬球單位面積上所受到的水平風(fēng)力大小與電壓表的讀數(shù)成正比，空氣密度為1.3kg/m3，沙的密度為2.5×103kg/m3。他們對(duì)決定金屬球單位面積上所受到的風(fēng)力大小的因素，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)研究：

①在含沙量相同條件下，改變風(fēng)速，記錄不同風(fēng)速下電壓表的示數(shù)如下：

風(fēng)速（m/s） 5 10 15 20

電壓表示數(shù)（V） 0.6 2.4 5.4 9.6

②在風(fēng)速大小相同條件下，改變風(fēng)中空氣的含沙量，記錄不同含沙量下電壓表的示數(shù)如下：

含沙量（kg/m3） 1.1 2.2 3.3 4.4

電壓表示數(shù)（V） 2.3 3.5 4.6 5.8

（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，試推導(dǎo)出單位面積上所受到的風(fēng)力大小的關(guān)系式？（設(shè)比例系數(shù)為k）
（2）若（1）中的比例系數(shù)k的大小為0.5，已知：車廂的高度為3m，車廂的長(zhǎng)度為25m，車廂質(zhì)量為50t，鐵軌間距為1.5m，1m3沙塵暴中含沙塵2.7kg，請(qǐng)根據(jù)（1）中的關(guān)系式計(jì)算當(dāng)時(shí)的風(fēng)速至少為多大？


（1），為含有沙塵的空氣密度。（2分）
，，（2分）

=
v≈41m/s（2分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：


當(dāng)雨天路面有水時(shí)，輪胎與地面間的摩擦?xí)僟_________，汽車在緊急剎車后滑行的距離將比路面沒有水時(shí)_________。因此，司機(jī)駕車要注意：“雨天路滑，小心慢行”。

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（12分）（2012·綏化中考）在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí)，同學(xué)們提出了如下的猜想：

A.可能跟物體浸入液體的深度有關(guān)

B.可能跟物體排開液體的體積有關(guān)

C.可能跟液體的密度有關(guān)

D.可能跟物體的密度有關(guān)

為了驗(yàn)證上述猜想，李明做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：

他在彈簧測(cè)力計(jì)下端掛一個(gè)鐵塊，依次把它緩緩地浸入水中不同位置，在這一過程中：

（1）鐵塊從位置1→2→3的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)________，說明鐵塊受到的浮力_______;從位置3→4的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)_________。說明鐵塊受到的浮力________。（均選填“變大”“變小”或“不變”）

（2）通過以上實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證上述猜想_______是正確的。（填上面猜想的字母）

（3）如圖乙所示，把新鮮的雞蛋放在水中會(huì)下沉，向水中加鹽并輕輕攪拌，你會(huì)發(fā)現(xiàn)______。這種現(xiàn)象說明了上述猜想是______正確的（填上面猜想的字母）。

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下列對(duì)生活中物理現(xiàn)象的分析，正確的是（     ）

A．體操運(yùn)動(dòng)員參加單杠比賽時(shí)，先要在手中抹點(diǎn)鎂粉，這是為了增大手與單杠之間的摩擦

B．我們稱為“孔明燈”的熱氣球是利用加熱的方法使氣球內(nèi)空氣密度變小而產(chǎn)生升力使熱氣球升空的

C．坐在行駛汽車?yán)锏某丝屯蝗幌蚝蟮�，這是因?yàn)槠囌趧x車減速

D．旅客必須在安全區(qū)域等候上火車，是因?yàn)榱熊嚱?jīng)過時(shí)，人與列車間空氣流速大，壓強(qiáng)大、可能發(fā)生事故

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冰壺運(yùn)動(dòng)是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目，如圖甲所示．冰道的左端有一個(gè)發(fā)球區(qū)，運(yùn)動(dòng)員在發(fā)球區(qū)邊沿的投擲線MN將冰壺以一定的初速度推出，使冰壺沿著冰道的中心線PO滑行，冰道的右邊有一個(gè)圓形的營(yíng)壘，如圖乙所示，以場(chǎng)地上冰壺最終靜止時(shí)距離營(yíng)壘圓心O的遠(yuǎn)近決定勝負(fù)，投擲線MN與營(yíng)壘圓心O的距離是30m．

（1）若冰壺的質(zhì)量為質(zhì)量為20kg，冰壺與冰面間的摩擦力為冰壺重力的0.015倍，經(jīng)15s剛好運(yùn)動(dòng)到營(yíng)壘圓心O處?kù)o止，則這段時(shí)間冰壺克服摩擦力做功的功率 W．
（2）冰壺由花崗巖鑿磨而成，質(zhì)量為20kg，體積為8×10-3m3，則這種花崗巖的密度為 g/cm3；停在冰面上時(shí)冰壺與冰道接觸的底面積約為200cm2，冰壺對(duì)冰面的壓強(qiáng)是 Pa．

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2012年6月，我國(guó)自主設(shè)計(jì)的載人潛水器“蛟龍?zhí)枴�，�?shí)驗(yàn)下潛7000m達(dá)到一個(gè)新的深度．試驗(yàn)經(jīng)歷了以下主要過程：母船用新型的吊裝設(shè)備將潛水器投放到海中；潛水器緩慢豎直下潛和上升；吊裝設(shè)備將潛水器吊上母船．如圖是母船的吊裝設(shè)備的示意圖，圖中虛線框中是滑輪組（未畫出），電動(dòng)機(jī)拉放滑輪組繩子自由端，掛鉤掛著潛水器．吊裝設(shè)備緩慢地將潛水器投放到海中，然后，潛水器下潛用時(shí)t1=6h，到達(dá)7000m出停留t2=0.5h，上升用時(shí)t3=3.5h．潛水器上升到海面后，掛鉤掛著潛水器離開水面后，緩慢勻速豎直上升高度h=6m，在這個(gè)過程中電動(dòng)機(jī)拉滑輪組繩子自由端的拉力F1=5.5×104N，滑輪組的機(jī)械效率η=80%．
已知潛水器總質(zhì)量（含潛水員）m=2.2×104kg，體積V=20m3，水的密度ρ1=1.0×103kg/m3，海水的密度ρ2=1.03×103kg/m3，g取10N/kg．不計(jì)繩和掛鉤的質(zhì)量，不考慮空氣阻力，不考慮潛水器離開海面后海水對(duì)潛水器質(zhì)量的影響．求：

（1）吊裝設(shè)備將潛水器投放至剛被海水浸沒時(shí)，掛鉤的拉力是多大？
（2）潛水器從開始下潛到返回海面的整個(gè)過程中，平均速度是多少米/秒？
（3）滑輪組中，與動(dòng)滑輪相連的繩子是多少段？

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建筑工人用如圖所示的滑輪組，將邊長(zhǎng)為0.3m、密度為2.8×103/m3的正方體大理石塊從地面勻速提升到12m高的五樓，所有時(shí)間30s，動(dòng)滑輪重20N，不計(jì)繩重和摩擦．g=10N/kg．求：

（1）大理石塊放在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少Pa？
（2）大理石塊上升的速度是多少m/s？
（3）工人對(duì)繩子的拉力是多少N？

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某物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系如圖所示，由該物質(zhì)構(gòu)成的體積為5.0×10-5 m3的實(shí)心物體放入密度為1.0×103 kg/m3的水中，下列說法正確的是 （ ）

A.該物體一定漂浮在水面上 B.該物質(zhì)所受的浮力為零

C.該物質(zhì)的密度大于水的密度 D.該物質(zhì)懸浮在水中

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建筑工人利用懸掛重錘的細(xì)線來確定墻壁是否豎直。這是因?yàn)橹亓Φ姆较蚴莀__________，當(dāng)重錘靜止時(shí)，它受到的重力和繩子的拉力是_________力，所以繩子的拉力方向是________。

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