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科研人员乘气球进行科学考察,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为900kg.在...

科研人员乘气球进行科学考察,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为900kg.在空中停留一段时间后,科研人员发现气球因漏气而下降,便采取措施及时堵住.堵住时气球下降速度为1m/s,且做匀加速运动,4s内下降了12m.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)漏气后气球下降的加速度
(2)漏气后气球所剩浮力
(3)至少抛掉质量为多少的压舱物才能阻止气球加速下降.
(1)由匀变速直线运动位移时间公式即可求解加速度; (2)由牛顿第二定律即可求解; (3)气球匀速下降时受力平衡,根据平衡条件列式即可求解. 【解析】 (1)由x=vt+at2得:a==1 m/s2 (2)由牛顿第二定律:mg-F=ma   解得 F=8100 N         (3)设抛掉的压舱物的质量为△m时气球匀速下降,则有:F=(m-△m)g 解得:△m=90kg 即至少抛掉质量为90kg的压舱物才能阻止气球加速下降 答:(1)漏气后气球下降的加速度为1 m/s2; (2)漏气后气球所剩浮力为8100N; (3)至少抛掉质量为90kg的压舱物才能阻止气球加速下降.
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考点分析:
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(Ⅰ) 如图,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,金属板向左运动,此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),则物块P受到的金属板的滑动摩擦力的大小是    N,方向为    .弹簧测力计测得物块P重13N,根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块P的材料为   
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 材料 动摩擦因数
 金属-金属 0.25
 橡胶-金属 0.30
 木头-金属 0.20
 皮革-金属 0.28
(Ⅱ)为了测定某迭层电池的电动势(约15V)和内电阻(小于2Ω),需要把一个量程为6V的直流电压表接一个固定电阻(用电阻箱代替),改装成量程为18V的电压表,然后用伏安法测电池的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程:
(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,请完成第五步的填空.
第一步:把滑动变阻器滑动片移到最右端
第二步:把电阻箱阻值调到零
第三步:闭合开关
第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为6V
第五步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为    V
第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为18V的电压表
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(2)上述实验可供选择的器材有:
A.迭层电池(电动势约15V,内电阻小于2Ω)
B.电压表(量程为6V,内阻约10KΩ)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω,额定功率小于10W)
D.电阻箱(阻值范围0~99999Ω,额定功率小于10W)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流为2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~2KΩ,额定电流为0.2A)
电阻箱应选    ,滑动变阻器应选    (用器材前的序号表示)
(3)用扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),使用如图乙所示的实验电路,测量该迭层电池的电动势E和内电阻r.改变滑动变阻器的阻值,记录电压表示数,得到多组电压U和电流I的值,并作出U-I图象如图丙所示.可知电池的电动势为    V,内电阻为    Ω(保留三位有效数字) 查看答案
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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