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一重力G=2.5×10-3N的雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向风的影响),...

一重力G=2.5×10-3N的雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向风的影响),设雨滴下落过程中受到的空气阻力F与下落速度的平方(v2)成正比,关系为F=kv2,其中k为常数,且k=1×10-4N•s2/m2.求:
(1)该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小.
(2)若雨滴匀速下落的距离为400m,则这个过程重力对雨滴做的功为多少J?
(3)雨滴匀速下落时的速度为多少?
(4)请在如图中画出从开始下落到落地这一过程中雨滴的运动速度随时间变化的图象.(描绘出大致情况即可)

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(1)雨滴匀速下落时,受竖直向下的重力G、竖直向上的空气阻力F阻作用而处于平衡状态,由平衡条件可以求出空气阻力; (2)已知重力大小与下落距离,由功的公式W=Fs可以求出重力做的功; (3)已知阻力大小由阻力与速度的关系可以求出雨滴匀速下落的速度; (4)分析雨滴的运动过程,确定其速度变化规律,然后作图. 【解析】 (1)雨滴匀速下落时,受竖直向下的重力G, 竖直向上的空气阻力F阻作用而处于平衡状态, 由平衡条件可得:F阻=G=2.5×10-3N; 答:该雨滴匀速下落时所受空气阻力是2.5×10-3N. (2)雨滴匀速下落的距离为400m, 重力做功W=Gh=2.5×10-3N×400m=1J; 答:重力对雨滴做的功为1J. (3)雨滴匀速下落时,F阻=2.5×10-3N, ∵F阻=kv2,∴v===5m/s; 答:雨滴匀速下落时的速度是5m/s. (4)雨滴所受重力不变,开始下落时,雨滴速度较小,所受阻力较小,合力向下,雨滴向下做加速运动,当速度达到一定值后,雨滴所受重力与阻力相等,雨滴所受合力为零,处于平衡状态,做匀速直线运动,速度保持不变,雨滴的速度随时间变化关系如下图所示.
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考点分析:
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在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R是阻值为10Ω的定值电阻,小灯泡L上标有“6V  3W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响.
(1)求小灯泡灯丝的电阻;
(2)当开关S接1,滑动变阻器的滑片P位于a端时,定值电阻R消耗的电功率为8.1W.求电源电压.
(3)当开关S接2,移动滑动变阻器滑片P在某一位置时,灯消耗的电功率为1.08W.求此时滑动变阻器连入电路的阻值.

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小春发现高速公路常有如图1所示的限速警告标志,他问爸爸:为什么在相同的道路上行驶的汽车却会有不同的最高时速限制呢?爸爸告诉他:大车质量大,惯性大,如果速度太快的话,遇紧急情况时不能及时停下来,极易造成交通事故.小春想:这就是说在相同情况下大车要停下来所用的距离比小车要长?为此,他设计了如图2所示的装置及以下探究方案:
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②给小车车厢里添加适当的钩码,并使小车从同一高度由静止滑下,测出它在水平面运动的距离s2
③再继续增加钩码数量,重复步骤②;
④比较各次水平运动距离s的大小,归纳出结论.
对于上述探究方案,请你作答:
(1)给小车添加钩码的目的是:______
(2)让小车从同一高度下滑的目的是:______
(3)小车在水平面上运动的过程中机械能转化成了______能.
(4)假设各次小车在水平面上运动时所受的摩擦力均相同,则s2______s1(选填:“>”、“=”或“<”),原因是:______
(5)小春的探究方案合理吗?______.为什么?______
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(1)这个实验还需要的一个重要器材是:______
(2)海若按如图1所示方式开始实验,纸板上显示出了两条光线,她想把这两条光线的传播路径保留在纸板上以便研究,请你为她设计一个简便的方法:______
(3)改变入射角,继续保留光的传播路径,最后纸板上留下了很多条光路,无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,为了避免这一问题出现,实验时应该怎样做呢?______
(4)如果纸板与平面镜不垂直,入射光沿纸板照射后将会出现的现象是:______
(5)海若将一缺角的纸板按如图2所示方式放置,让光沿直线AO入射,接着她以ON为轴旋转缺角纸板,发现无论缺角纸板旋转到哪个角度,反射光都只出现在入射光所在的纸板上,在缺角纸板上没有显示出反射光.这一现象说明了:______
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为了用电流表、电压表测定值电阻Rx的阻值,实验小组设计了如图甲所示的电路.
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请你回答下列问题:
(1)连接电路时,开关应处于______状态,滑动变阻器的滑片应位于______端.
(2)实验中当滑动变阻器的滑片置于某位置时,电流表和电压表的示数如图乙所示,则此时电阻的测量值Rx=______Ω.
(3)滑动变阻器在实验中的作用是:
______
______
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小光用放大镜观察远处一面旗帜,他看到了旗帜在镜中成如图所示的像.请在答题卡的虚线框中画出此时那面旗帜的实际画面.要求:画出大致轮廓即可.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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