满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,桌面上有许多大小不同的塑料球,它们的密度均为ρ,有水平向左恒定的风作用...

如图所示,桌面上有许多大小不同的塑料球,它们的密度均为ρ,有水平向左恒定的风作用在球上,使它们做匀加速运动(摩擦不计).已知风对球的作用力与球的最大横截面积成正比,即F=kS,k为一常量.
(1)对塑料球来说,空间存在一个风力场,请定义风力场强度并写出其表达式
(2)在该风力场中风力对球做功与路径无关,因此可引入风力势能和风力势的概念.若以栅栏P为风力势能参考平面,写出风力势能EP和风力势U的表达式
(3)写出风力场中机械能守恒定律的表达式(小球半径用r表示;第一状态速度为v1,和P的距离为x1;第二状态速度为v2,和P的距离为x2

manfen5.com 满分网
本题可以类比电场强度进行分析,风力强度类似于电场强度,与所受的分力无关,电场力所做的功等于电势能的减小量,则风力势能的减小量等于风力所做的功. 【解析】 (1)风力强度类似于电场强度,风力场强度:风对小球作用力与小球最大横截面积之比,方向与风力相同. 即   (2)风力所做的功等于风力势能的减小量,从x处运动到栅栏P处,风力所做的功为W=Fx=KSx=KSx.则风力势能的减小量等于KSx,以栅栏P为风力势能参考平面,则距P为x处的风力势能是Ep=KSx. 所以 (3)在风力场中只有动能和风力势能相互转化,机械能守恒的表达式为:EP+EK=c(常量), 由以上两式得   答:(1)风力场强度:风对小球作用力与小球最大横截面积之比,方向与风力相同. 表达式为; (2)风力势能EP和风力势U的表达式为; (3)风力场中机械能守恒定律的表达式为.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d.现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图,F已知.求:
(1)棒ab离开磁场右边界时的速度;
(2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能;
(3)d满足什么条件时,棒ab进入磁场后一直做匀速运动.
manfen5.com 满分网
查看答案
在光滑的绝缘水平面上有一质量为m=1.0×10-3kg、电量q=1.0×10-10C的带正电小球静止在O点,以O点为原点在该水平面内建立直角坐标系Oxy.现突然加一个沿x轴正方向、场强大小E=2.0×106V/m的匀强电场使小球运动,并开始计时.在第1s末所加电场方向突然变为沿y轴正方向,大小不变;在第2s末电场突然消失,求第3s末小球的位置.
一位同学这样分析:第1s内小球沿x轴做初速度为零的匀加速直线运动,可求出其位移x1;第2s内小球沿+y方向做初速度为零的匀加速直线运动,可求出其位移y2及速度υ,第3s内小球沿+y方向做匀速直线运动,可求出位移s,最后小球的横坐标是x1,纵坐标是y2+s
你认为他的分析正确吗?如果认为正确,请按他的思路求出第3s末小球的位置;如果认为不正确,请指出错误之处并求出第3s末小球的位置.

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,均匀玻璃管内有一长h=15厘米的汞柱将一些空气封于闭端,当气温为27℃、玻璃管水平放置时,空气柱长l1=20厘米(如图甲),外界大气压为1.0×105帕,且保持不变.已知水银密度为ρ=13.6×103千克/米3,取g=9.8米/秒2.问:
(1)保持温度不变,小心地将玻璃管竖立起来,使开口的一端向上(如图乙),管内气柱长度l2等于多少?
(2)玻璃管开口向上竖直放置时,要使管内气柱长仍为20厘米,管内气体温度应变为多少摄氏度?

manfen5.com 满分网 查看答案
(B)某些城市交通部门规定汽车在市区某些街道行驶的速度不能超过vm.一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死,沿直线滑行一段距离后停止,交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长sm,又从手册中查出该车车轮与地面间的动摩擦因数μ,有关数据在下面表中.请你判断这辆汽车是否违反规定超速行驶.
vm(km/h)Sm(m)μg(m/s2
30100.7210

查看答案
(A)目前,有一种先进的汽车制动装置,可保证车轮在制动时不会被抱死,使车轮仍有一定的滚动,安装了这种防抱死装置的汽车,在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力,从而使刹车距离大大减小.假设汽车安装防抱死装置后刹车制动力恒为F,驾驶员的反应时间为t,汽车的质量为m,刹车前匀速行驶的速度为v,试推出驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离s的表达式.
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.