題目列表(包括答案和解析)
某研究性實驗小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力(風(fēng)力)的影響因素,進(jìn)行了模擬實驗研究。如圖為測定風(fēng)力的實驗裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲,電阻絲阻值較大;一質(zhì)量和電阻均不計的細(xì)長裸金屬絲一端固定于O點,另一端懸掛小球P,無風(fēng)時細(xì)金屬絲豎直,恰與電阻絲在C點接觸,OC=H;有風(fēng)時細(xì)金屬絲將偏離豎直方向,與電阻絲相交于某一點(如圖中虛線所示,細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸)。
(1)已知電源電動勢為E,內(nèi)阻不計,理想電壓表兩接線柱分別與O點與C點相連,球P的質(zhì)量為m,重力加速度為g,由此可推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=_______________。
(2)研究小組的同學(xué)猜想:風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個因數(shù)有關(guān),于是他們進(jìn)行了實驗后獲得了如下數(shù)據(jù):(下表中風(fēng)速v的單位為m/s,電壓U的單位為V,球半徑r的單位為cm。)
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小和球半徑r的關(guān)系是________________。
電壓表示數(shù)(U) 風(fēng)速(v) 球半徑(r) | 10 | 15 | 20 | 30 |
0.25 | 9.60 | 14.5 | 19.1 | 28.7 |
0.50 | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
0.75 | 1.07 | 1.61 | 2.13 | 3.21 |
1.00 | 0.60 | 0.89 | 1.21 | 1.82 |
mgL |
EH |
mgL |
EH |
10 | 15 | 20 | 30 | |
0.25 | 9.60 | 14.5 | 19.1 | 28.7 |
0.50 | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
0.75 | 1.07 | 1.61 | 2.13 | 3.21 |
1.00 | 0.60 | 0.89 | 1.21 | 1.82 |
我國發(fā)射的“神舟”五號飛船于2003年10月15日上午9∶00在酒泉載人航天發(fā)射場發(fā)射升空.按預(yù)定計劃在太空環(huán)繞地球14圈,用時21小時.在完成預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)試驗任務(wù)后于北京時間10月16日6時07分在內(nèi)蒙古中部地帶準(zhǔn)確著陸.飛船運行及航天員活動時刻表如下:
15日[09∶00發(fā)射升空][09∶10船箭分離][09∶34感覺良好]
15日[09∶42發(fā)射成功][17∶26天地通知][18∶40展示國旗]
15日[19∶58家人通話][23∶45太空熟睡]
16日[04∶19進(jìn)入最后一圈][05∶04進(jìn)入軌道][05∶35命令返回]
16日[05∶36飛船分離][05∶38制動點火][06∶07飛船著陸]
16日[06∶36回收成功][06∶54自主出艙]
試回答下列問題:
(1)請說出該航天員的姓名.
(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算飛船的軌道半徑約是通訊衛(wèi)星軌道半徑的多少倍?(保留根號)
輕輕告訴你
(3)當(dāng)返回艙降到距地球10 km時,回收著陸系統(tǒng)啟動工作,彈出傘艙蓋,連續(xù)完成拉出引導(dǎo)傘、減速傘和主傘動作,主傘展開面積足有1200 m2.由于空氣阻力作用有一段減速下落過程,這一過程的收尾速度為14 m/s(此時重力與空氣阻力相等).若空氣的阻力與速度成正比,已知返回艙的質(zhì)量為8 t,則當(dāng)返回艙速度為42 m/s時的加速度為多大?(g取10 N/kg)
mgL |
EH |
mgL |
EH |
風(fēng)速(m/s) | 10 | 15 | 20 | 30 |
電壓表示數(shù)(V) | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
球半徑(cm) | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
電壓表示數(shù)(V) | 9.60 | 2.40 | 1.07 | 0.60 |
4 |
3 |
風(fēng)速(m/s) | 10 | 15 | 20 | 30 |
電壓表示數(shù)(V) | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
球半徑(cm) | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
電壓表示數(shù)(V) | 9.60 | 2.40 | 1.07 | 0.60 |
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