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某制片组使用热气球进行拍摄.已知气球、座舱、压舱物、摄影器材及人员的总质量为90...

某制片组使用热气球进行拍摄.已知气球、座舱、压舱物、摄影器材及人员的总质量为900kg,在空中停留一段时间后由于某种故障,气球受到的空气浮力减小,减小一定量后恒定.当摄影师发现气球在竖直下降时,气球速度已为 2m/s,此后 4s 间内,气球匀加速下降了16m,此时摄影师立即抛掉一些压舱物,使气球匀减速下降20m,速度减小到 2m/s不考虑气球由于运动而受到的空气阻力,重力加速度 g 10m/s2.求:

1)气球匀加速下降阶段的加速度大小;

2)气球匀减速下降阶段的加速度大小;

3)抛掉的压舱物的质量.

 

(1)1m/s2 (2)0.8m/s2 (3)150kg 【解析】试题分析:对于匀加速下降的过程,根据位移时间公式求得下降的加速度;在加速阶段,由速度时间公式求得匀加速运动的末速度,再对匀减速运动的过程,由速度位移关系公式求匀减速下降阶段的加速度;在加速阶段,根据牛顿第二定律求得浮力,扔掉物体后匀减速运动的过程,再由牛顿第二定律可求得抛掉的物体质量。 (1)气球匀加速下降阶段,由位移时间公式: 代入数据解得:a=1m/s2 (2)设刚抛掉压舱物时气球的速度为v, 根据速度时间公式:v=v0+at 代入数据可得:v=2+1×4m/s=6m/s 气球匀减速下降阶段,由速度位移公式:v12﹣v2=﹣2a′x′ 代入数据解得:a′=0.8m/s2 (3)设气球受到空气的浮力为F,则气球整体向下匀加速下降时, 由牛顿第二定律可得:Mg﹣F=Ma 设抛掉质量为m压舱物,气体匀减速下降, 由牛顿第二定律有:F﹣(M﹣m)g=(M﹣m)a′ 解得:m=150kg
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考点分析:
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如图所示,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,一滑块(可视为质点)以一定的初速度v0向左滑上传送带。传送带逆时针转动,速度为v=4m/s,且v < v0. 已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.2,当传送带长度为L=12m时,滑块从滑上水平传送带的右端到左端的时间为t=2s,皮带轮与皮带之间始终不打滑,不计空气阻力,g10 ms2求:          

1)滑块的初速度v0

2)此过程中,滑块相对传送带滑动的位移。

 

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如图所示,质量m=1kg的小球穿在斜杆上,斜杆与水平方向成θ=30°的角,球与杆间的动摩擦因数为小球受到竖直向上的拉力F=20N,求:

1小球沿杆滑动的加速度;

2杆给球的弹力的大小.

 

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从离地一定高度的空中由静止开始自由释放一个小球,落地时速度大小为4.5 m/sg=10 m/s2,(不计空气阻力)求:

1小球经过多少时间落到地面?

2小球由静止释放时离地有多高?(结果保留2位有效数字)

 

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图为验证牛顿第二定律实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.

(1)  在研究加速度和合力F、质量m的关系时,应用的是__________

A.控制变量法                            B.等效替代法

C.理论推导法                            D.理想实验法

(2)  实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是_________

A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C.撤去纸带以及砂和砂桶,将长木板的一端垫起适当的高度,直至小车自己能够下滑

(3)  实验中要进行质量mM的选取,以下最合理的一组是________

AM200 gm10 g15 g20 g25 g30 g40 g

BM200 gm20 g40 g60 g80 g100 g120 g

CM400 gm10 g15 g20 g25 g30 g40 g

DM400 gm20 g40 g60 g80 g100 g120 g

(4)  下图是实验中得到的一条纸带,ABCDEFG7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,量出相邻的计数点之间的距离分别为:sAB4.22 cmsBC4.65 cmsCD5.08 cmsDE5.49 cmsEF5.91 cmsFG6.34 cm. 已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则C点的速度 vc=_______________ m/s小车的加速度大小a=________m/s2.  (结果保留两位有效数字)

 

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某同学做验证力的平行四边形定则实验时,主要步骤是:

A在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上.

B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套.

C用两个弹簧测力计分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数.

D按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F.

E只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳套的方向,按同一标度作出这个力F的图示.

F比较FF的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.

上述步骤中有重要遗漏的步骤的序号是____________________

 

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