(20分)2003年10月15日9时,在太空遨游21小时的“神舟”五号飞船返回舱按预定计划,载着宇航员杨利伟安全降落在内蒙古四子王旗地区。“神舟”五号飞船在返回时先要进行姿态调整,飞船的返回舱与留轨舱分离,返回舱以近8km/s的速度进入大气层,当返回舱距地面30km时,返回舱上的回收发动机启动,相继完成拉出天线、抛掉底盖等动作。在飞船返回舱距地面20km以下的高度后,速度减为200m/s而匀速下降,此段过程中返回舱所受空气阻力为,式中ρ为大气的密度,v是返回舱的运动速度,s为与形状特征有关的阻力面积。当返回舱距地面高度为10km时打开面积为1200m2的降落伞,直到速度达到8m/s后匀速下落。为实现软着陆(即着陆时返回舱的速度为零),当返回舱离地面1.2m时反冲发动机点火,使返回舱落地的速度减为零,返回舱此时的质量为2.7×103kg。(取g=10m/s2)
(1)用字母表示出返回舱在速度为200m/s时的质量;
(2)分析从打开降落伞到反冲发动机点火前,返回舱的加速度和速度的变化情况;
(3)求反冲发动机的平均反推力的大小及反冲发动机对返回舱做的功。
(15分)某同学从下表中选出实验器材,测量小灯泡的伏安特性曲线,得到如图的I-U图线.请根据他所做的试验,分析以下问题:
器 材(代号) |
规 格 |
电流表(A1) 电流表(A2) 电压表(V1) 电压表(V2) 滑线变阻器(R0) 电池(E) 电键(K) 导线若干 |
量程0~0.6A,内阻1Ω 量程0~3A,内阻1Ω 量程0~3V,内阻约2kΩ 量程0~15V,内阻约10kΩ 阻值0~25Ω,电阻丝长度30cm 电动势6V,内阻不计
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⑴在如图的I-U图线中,A到B过程中灯泡电阻改变了 Ω.得出AB图线的实验过程中,变阻器滑动片在电阻丝上移动的长度是 cm.
⑵ 该同学在测量电路中电流表选用 (填代号),电压表选用 (填代号),滑线变阻器采用 (填分压式、限流式)接法,该同学电流表采用了 (填内、外)接法.
⑶ 结合所学的电学知识,在图示虚线框中(部分电路已画出),不改变电源和变阻器位置,根据合理的实验要求和方法画出正确的电路图,用铅笔补画完整实验电路图,要求变阻器滑动片右移时,灯泡两端电压变大.
⑷ 说明⑶ 问中采用该实验电路图的理由.
(4分)在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是____________________
(2)本实验采用的科学方法是---( )
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
空间出现了如图所示的一组闭合电场线(方向如图中箭头所示),其产生的原因可能是
A.有沿P指向Q的恒定电流
B.有沿Q指向P的磁场且在逐渐减小
C.有沿P指向Q的恒定磁场
D.有沿P指向Q的磁场且在逐渐增强
根据质点的位置关系,我们可以分析出质点的运动轨迹。若一个质点在水平面上的XOY直角坐标系位置函数是:X=Lcosωt,Y=Lsinωt。(ω是定值)则该质点的速率-时间、加速度大小-时间、合力大小-时间、合力做功—时间等相关图像错误的是:
某种材料的圆柱形金属导体两端加上电压U后,通过电流为I,导体中的自由电子的移动速率为V。则
A.V与电流大小无关;
B.V与U成正比;
C.导体上电功率与U成正比;
D.电流在导体上做功大于焦耳热。