【題目】風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可以產(chǎn)生水平方向的、大小可以調(diào)節(jié)的風(fēng)力。如圖,兩水平面(虛線)間距為H,虛線區(qū)域存在方向水平向右、大小恒定的風(fēng)力。在該區(qū)域上方O點(diǎn)將質(zhì)量均為m的小球A、B以大小相等、方向相反的水平速度拋出,其中A球向右,B球向左。兩小球在重力作用下進(jìn)入虛線區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開。已知B球離開虛線區(qū)域時(shí)速度豎直向下;A球在虛線區(qū)域做直線運(yùn)動(dòng),剛離開虛線區(qū)域時(shí)其速度為B球剛離開虛線區(qū)域時(shí)的倍。不計(jì)虛線區(qū)域上方的空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)A與B在虛線區(qū)域中的水平位移之比
(2)O點(diǎn)距虛線區(qū)域上邊界的距離;
(3)虛線區(qū)域中水平風(fēng)力的大小。
【答案】(1)1:3(2)H/3(3)mg
【解析】
(1)兩球剛進(jìn)入虛線區(qū)域時(shí)的水平速度均為v0,A球在風(fēng)洞中水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),B球在水平方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),水平方向上的加速度大小相等.兩球在豎直方向均受重力,豎直方向上做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由于豎直方向上的位移相等,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,設(shè)為t,設(shè)水平方向的加速度大小為a,對(duì)A球,有:xA=v0t+at2
對(duì)B球,有:v0=at,xB=at2.
可得:xA=at2,
解得A與B在風(fēng)洞中沿水平方向的位移之比為:xA:xB=3:1.
(2、3)設(shè)小球A離開風(fēng)洞時(shí)的豎直分速度為vy,水平分速度為v1,兩球離開風(fēng)洞時(shí)豎直分速度相等,因?yàn)?/span>A在風(fēng)洞中做直線運(yùn)動(dòng),剛離開風(fēng)洞時(shí)的速度為B剛離開風(fēng)洞時(shí)的速度的 倍,則有:=×vy,
解得:vy =2v1,
因?yàn)?/span>v1=v0+at=2v0,則有:v1=vy=2v0,
因?yàn)?/span>A做直線運(yùn)動(dòng),設(shè)小球進(jìn)風(fēng)洞時(shí)在豎直方向上的分速度為vy1,則有:
解得:vy1=vy
在豎直方向上有:vy12=2gh,vy2-vy12=2gH,
解得A點(diǎn)距風(fēng)洞上邊界的高度為:h= .
因?yàn)?/span>A做直線運(yùn)動(dòng),合力方向與速度方向在同一條直線上,設(shè)水平風(fēng)力大小為F.有:
則有:F=mg
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,圓環(huán)上帶有大量的負(fù)電荷,當(dāng)圓環(huán)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí),a、b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),以下說(shuō)法正確的是( )
A. a、b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)
B. b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn),而a的N極向紙外轉(zhuǎn)
C. b的N極向紙外轉(zhuǎn),而a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)
D. b的N極向紙里轉(zhuǎn),而a、c的N極向紙外轉(zhuǎn)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】納米材料的抗拉強(qiáng)度幾乎比鋼材還高出100倍,使人們?cè)O(shè)想的太空電梯成為可能。其工作原理是從同步衛(wèi)星高度的太空站豎直放下由納米材料做成的太空電梯,固定在赤道上,這樣太空電梯隨地球一起旋轉(zhuǎn),如圖所示。關(guān)于太空電梯倉(cāng)“!痹谔针娞葜悬c(diǎn)P時(shí),下列對(duì)于太空電梯倉(cāng)說(shuō)法正確的是()
A. 周期比同步衛(wèi)星小B. 速度比同步衛(wèi)星大
C. 向心加速度比同高度衛(wèi)星的小D. 處于完全失重狀態(tài)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一位網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員以拍擊球,使網(wǎng)球沿水平方向飛出,第一只球落在自己一方場(chǎng)地的B點(diǎn),彈跳起來(lái),剛好擦網(wǎng)而過(guò),落在對(duì)方場(chǎng)地的A點(diǎn),第二只球直接擦網(wǎng)而過(guò),也落在A點(diǎn),如圖。設(shè)球與地面的碰撞后,速度大小不變,速度方向與水平地面夾角相等,其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力不計(jì),則第一只球與第二只球飛過(guò)網(wǎng)C處時(shí)水平速度大小之比為
A. 1:1B. 1:3C. 3:1D. 1:9
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】⑴某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)量某一電阻Rx的阻值,他們先用多用電表進(jìn)行粗測(cè),測(cè)量出Rx的阻值約為18Ω左右。為了進(jìn)一步精確測(cè)量該電阻,實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有以下器材:
A.電流表(量程15mA,內(nèi)阻未知)
B.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻未知)
C.電阻箱(0~99.99Ω)
D.電阻箱(0~999.9Ω)
E.電源(電動(dòng)勢(shì)約3V,內(nèi)阻約1Ω)
F.單刀單擲開關(guān)2只
G.導(dǎo)線若干
甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)原理圖并連接好實(shí)驗(yàn)器材,按照如下步驟完成實(shí)驗(yàn):
a.先將電阻箱阻值調(diào)到最大,閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電阻箱有合適的阻值R1,此時(shí)電流表指針有較大的偏轉(zhuǎn)且示數(shù)為I;
b.保持開關(guān)S1閉合,再閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R2,使電流表的示數(shù)仍為I。
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)器材規(guī)格可知,電流表應(yīng)選擇_______,電阻箱應(yīng)選擇_______ (選填器材前的字母)
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知,待測(cè)電阻Rx= ____________________(用步驟中所測(cè)得的物理量表示)。
⑵同學(xué)乙認(rèn)為該電路可以用來(lái)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻。若已知所選電流表的內(nèi)阻RA=2.0Ω,閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R,讀出多組電阻值R和電流I的數(shù)據(jù);由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的-R圖象如圖乙所示,由此可求得電源電動(dòng)勢(shì)E=________ V,內(nèi)阻r= ____ Ω。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,可用來(lái)測(cè)定重力加速度,也可用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。在鐵架臺(tái)的頂端有一電磁鐵,下方某位置固定一光電門,電磁鐵通電后小鐵球被吸起,此時(shí)小鐵球距離光電門,從電磁鐵斷電的瞬間開始計(jì)時(shí),小鐵球到達(dá)光電門的時(shí)間為,小鐵球經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間為。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得小鐵球的直徑為,如圖2所示,則該示數(shù)為_________cm;
(2)當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊年P(guān)系式為_______________;(用以上字母表示)
(3)若小鐵球的機(jī)械能守恒,則滿足的關(guān)系式應(yīng)為_______________。(用以上字母表示)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】據(jù)英國(guó)衛(wèi)報(bào)網(wǎng)站2015年1月6日?qǐng)?bào)道,在太陽(yáng)系之外,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆最適宜人類居住的類地行星,繞恒星橙矮星運(yùn)行,命名為“開普勒438b”假設(shè)該行星與地球繞恒星均做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)行的周期為地球運(yùn)行周期的p倍,橙矮星的質(zhì)量為太陽(yáng)的q倍則該行星與地球的()
A. 軌道半徑之比為 B. 軌道半徑之比為
C. 線速度之比為 D. 線速度之比為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是研究地球自轉(zhuǎn)的示意圖,a、b是地球赤道上的兩點(diǎn),b、c是地球表面上不同緯度同一經(jīng)度上的兩個(gè)點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是
A. a 、b、c三點(diǎn)的角速度相同
B. a、c兩點(diǎn)的線速度大小相等
C. a、b兩點(diǎn)的線速度大小不相等
D. a、b兩點(diǎn)的向心加速度大小相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】船在靜水中的速度為4m/s,河岸筆直,河寬50m,適當(dāng)調(diào)整船的行駛方向,使該船渡河航程最短,設(shè)最短航程為L,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 當(dāng)水流速度為2m/s,L為50m
B. 當(dāng)水流速度為2m/s,L為75m
C. 當(dāng)水流速度為6m/s,L為50m
D. 當(dāng)水流速度為6m/s,L為75m
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