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奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下,经过4分...

奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下,经过420秒到达距地面约1.5 km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录.取重力加速度的大小g10 m/s2.

(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;

(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为fkv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图象如图所示.若该运动员和所带装备的总质量m100 kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)

 

(1)87 s 8.7×102 m/s (2)0.008 kg/m 【解析】试题分析:(1)设运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t,下落距离为S,在1.5km高度处的速度大小为v,根据运动学公式有: ① ② 依题意有③ 联立①②③式可得:t=87s④v=8.7×102m/s⑤ (2)该运动员达到最大速度时,加速度为零,由牛顿第二定律有: ⑥ 由所给的v-t图象可读出,可得:k=0.008kg/m⑧
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考点分析:
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学校实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度,该同学首先测得导线横截面积为10,查得铜的电阻率为17 ,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻,从而确定导线的实际长度。

可供使用的器材有:

电流表:量程06A,内阻约0

电压表:量程3V,内阻约为9kΩ

滑动变阻器:最大阻值

滑动变阻器:最大阻值20Ω

定值电阻:

电源:电动势6V,内阻可不计

开关、导线若干。

回答下列问题:

1)实验中滑动变阻器应选_____(选填),闭合开关S前应将滑片移至___(选填“a”“b”)端。

2)在实物图丙中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。

3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为050A,电压表示数如图乙所示,其读数为________V

4)根据电路图用公式,可求得导线实际长度为_________

 

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光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系,其 NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,12是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出),间距为.小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1t2

1)该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,需保持M     m(填>或<或=或>>或<<),这样做的目的是                    

2)用测得的物理量xdt1t2计算加速度的表达式为a =        

3)某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像.

组别
 

1
 

2
 

3
 

4
 

5
 

6
 

7
 

M/kg
 

058
 

058
 

058
 

058
 

058
 

058
 

058
 

F/N
 

010
 

015
 

020
 

025
 

030
 

035
 

040
 

a/m·s-2
 

013
 

017
 

026
 

034
 

043
 

051
 

059
 

 

4)由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是:                 

 

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如图所示,竖直放置的两块很大的平行金属板ab,相距为dab间的电场强度为E,今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场的场强大小为E,方向竖直向上,磁感应强度方向垂直纸面向里,磁场磁感应强度大小等于,重力加速度为g,则下列关于微粒运动的说法正确的是(  )

 

A. 微粒在ab区域的运动时间为

B. 微粒在bc区域中做匀速圆周运动,圆周半径r=2d

C. 微粒在bc区域中做匀速圆周运动,运动时间为

D. 微粒在abbc区域中运动的总时间为

 

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如图所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,两小球AB分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳连接两球,现在用力将小球B缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力F=10N,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)(    )

A. 小球A只受到杆对A的弹力

B. 小球A受到的杆的弹力大小为20N

C. 此时绳子与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小为

D. 小球B受到杆的弹力大小为

 

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如图所示固定的竖直光滑U型金属导轨间距为L上端接有阻值为R的电阻处在方向水平且垂直于导轨平面磁感应强度为B的匀强磁场中质量为m电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上导轨的电阻忽略不计初始时刻弹簧处于伸长状态其伸长量为此时导体棒具有竖直向上的初速度v0在沿导轨往复运动的过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触则下列说法正确的是(     )

A. 初始时刻导体棒受到的安培力大小

B. 初始时刻导体棒加速度的大小

C. 导体棒往复运动最终静止时弹簧处于压缩状态

D. 导体棒开始运动直到最终静止的过程中电阻R上产生的焦耳热

 

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