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元宵佳节,我市在东湖燃放起美丽的焰火.按照设计要求,装有焰火的礼花弹从专用炮筒中...

元宵佳节,我市在东湖燃放起美丽的焰火.按照设计要求,装有焰火的礼花弹从专用炮筒中竖直向上射出后,在3s末到达离地面54m的最高点,随即炸开,构成各种美丽的图案.
假设礼花弹上升过程中只受重力和空气阻力,且空气阻力大小不变,g取10m/s2.求:
(1)礼花弹从炮筒中射出时的初速度大小v
(2)礼花弹上升时所受阻力大小与自身重力大小的比值k
(3)若某礼花炮爆炸过程中,所有碎片均以大小为20m/s的速度向各个方向抛出,在不计碎片所受的空气阻力的条件下,问:碎片在空中组成什么图形,并求竖直向上抛出的碎片经过多长时间返回地面(结果保留两位有效数值).
(1)礼花弹从炮筒中射出后做匀减速直线运动,由运动学公式即可求得初速度; (2)根据速度时间公式求出加速度,再结合牛顿第二定律即可求得阻力大小与自身重力大小的比值; (3)碎片在空中形成的图形为球形,竖直向上抛出的碎片做竖直上抛运动,根据竖直上抛运动的基本规律即可求解. 【解析】 (1)由运动学方程有:得 (2)礼花炮上升过程的加速度为: 由牛顿第二定律可得:ma=mg+f 即:f=m(a-g) 所以阻力大小与自身重力大小的比值为: (3)碎片在空中形成的图形为球形 碎片上升过程有: 此过程碎片继续上升的高度为  下落时间为: 所以 总时间为t=t1+t2=(2.0+3.8)s=5.8s 答:(1)礼花弹从炮筒中射出时的初速度大小为36m/s; (2)礼花弹上升时所受阻力大小与自身重力大小的比值为1:5; (3)碎片在空中组成球形,竖直向上抛出的碎片经过5.8s返回地面.
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考点分析:
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滑动变阻器B:R1(500Ω,0.5A)
电阻箱:R2(999.9Ω,1A)
直流电源:(电动势为3V,内阻很小)不同阻值的定值电阻R3
1利用图(甲)所示的电路进行测量时,需要记录哪些实验数据?______
请用你记录的实验数据表示出测量的结果______
②为了保证实验操作过程的安全(即使滑动变阻器R1的阻值调为0,也不会烧坏电流表),在图(乙)所示的电路中,定值电阻器R3的阻值至少应为______Ω,为了便于实验的调节,滑动变阻器R1应选______(选填“A”或“B”).
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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