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在广场游玩时,一个小孩将一个充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块放置...

在广场游玩时,一个小孩将一个充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块放置于水平地面上.已知小石块的质量为m1,气球(含球内氢气)的质量为m2,气球体积为V,空气密度为ρ(V和ρ均视作不变量),风沿水平方向吹,风速为v,已知空气对气球作用力F1=ku(式中k为一已知系数,u为气球相对空气的速度).开始时,小石块静止在地面上,如图所示.
(1)若风速v在逐渐增大,小孩担心气球会连同小石块一起被吹离地面,试判断是否会出现这一情况,并说明理由.
(2)若细绳突然断开,已知气球飞上天空后,在气球所经过的空间中风速v为不变量,气球能达到的最大速度是多少?

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(1)对气球和小石块组成的系统分析,在竖直方向上所受的力不变,水平方向上的力不影响竖直方向,从而确定整体的运动状态. (2)将气球的运动分解为水平方向和竖直方向,当水平方向和竖直方向都做匀速直线运动时,速度最大,求出水平方向和竖直方向上的最大速度,根据平行四边形定则求出合速度的最大值. 【解析】 (1)小石块不会被风吹离地面.以气球和小石块组成的系统为研究对象:地面对小石块支持力的大小为N=(m1+m2)g-ρgV恒定,跟风速v无关. (2)气球的最大水平速度等于风速,即vxm=v 当竖直方向的合力为零时,竖直分速度最大,即ρgV-m2g-kvym=0,则. 气球能达到的最大速度的大小为. 故气球能达到的最大速度是.
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考点分析:
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如图所示,一个重为G的小球套在竖直放置的半径为R的光滑圆环上,一个劲度系数为k,自然长度为L(L<2R)的轻质弹簧,一端与小球相连,另一端固定在大环的最高点,求小球处于静止状态时,弹簧与竖直方向的夹角φ.

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如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.
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(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持______不变,用钩码所受的重力作为______,用DIS测小车的加速度.
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示).
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______
②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______
(A)小车与轨道之间存在摩擦
(B)导轨保持了水平状态
(C)所挂钩码的总质量太大
(D)所用小车的质量太大.
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在“探究力的平行四边形定则”的实验中,合力与分力的作用效果相同,这里作用效果是指______
A.弹簧测力计的弹簧被拉长        B.固定橡皮条的图钉受拉力产生形变
C.细绳套受拉力产生形变          D.使橡皮条在同一方向上伸长到同一长度.
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如图所示,质量为M 的小车放在光滑的水平面上.小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m.现用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为T;若用另一力F′水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为T′.则( )
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A.a′=a,T′=T
B.a′>a,T′=T
C.a′<a,T′=T
D.a′>a,T′>T
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manfen5.com 满分网11、如图所示,带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上,在盒子内放有光滑球B,B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触.若使斜劈A在斜面体C上静止不动,则P、Q对球B无压力.以下说法正确的是( )
A.若C的斜面光滑,斜劈A由静止释放,则P点对球B有压力
B.若C的斜面光滑,斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行,则P、Q对B均无压力
C.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面匀速下滑,则P、Q对B均无压力
D.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面加速下滑,则Q点对球B有压力
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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