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“神州五号”飞船完成了预定空间科学和技术实验任务后,返回舱开始从太空向地球表面预...

神州五号飞船完成了预定空间科学和技术实验任务后,返回舱开始从太空向地球表面预定轨道返回,返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降,穿越大气层后在一定高度打开阻力降落伞进一步减速下降,这一过程中若返回舱所受的空气阻力与速度的平方成正比,比例系数(空气阻力系数)为k,所受空气浮力不变,且认为竖直降落,从某时刻开始计时,返回舱的运动v-t图象如图所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线交于横轴上一点B的坐标为(80),CD是曲线AD的渐进线,假如返回舱总质量为M=400kgg10m/s2

试问:

(1)返回舱在这一阶段是怎样运动的?

(2)在开始时刻v0=160m/s时,它的加速度多大?

(3)求空气阻力系数k的数值.

 

(1)做加速度逐渐减小的减速运动直至匀速运动(2) (3) 【解析】 (1)由速度图象可以看出,图线的斜率逐渐减小到零,即做加速度逐渐减小的减速运动,直至匀速运动. (2)开始时,过A点切线的斜率大小就是此时的加速度的大小,加速度: 故加速度大小为. (3)设浮力为F,据牛顿定律得在时有: 由图知舱的最终速度为:,当返回舱匀速运动时有: 故: . 【电睛】 本题是实际问题,考查理论联系实际的能力,背景文字很长,要抓住有效信息,只要耐心、细心,定能正确作答.  
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考点分析:
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汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一.设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时,安全气囊爆开.某次试验中,质量m1=1 600 kg的试验车以速度v1 = 36 km/h正面撞击固定试验台,经时间t1 = 0.10 s碰撞结束,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开.忽略撞击过程中地面阻力的影响.

(1)求此过程中试验车受到试验台的冲量I0的大小及F0的大小;

(2)若试验车以速度v1撞击正前方另一质量m2 =1 600 kg、速度v2 =18 km/h同向行驶的汽车,经时间t2 =0.16 s两车以相同的速度一起滑行.试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开.

 

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一根均匀的细长空心金属圆管,其横截面如图甲所示,长度为L ,电阻R约为,这种金属的电阻率为ρ,因管线内径太小无法直接测量,某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d

(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D,图乙为螺旋测微器校零时的示数,用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm,则所测金属管线外径D=_______mm

         

(2)为测量金属管线的电阻R,取两节干电池(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材:

A.电流表00.6A,内阻约0.05Ω

B.电流表03A,内阻约0.01Ω

C.电压表03V,内阻约10kΩ

D.电压表015V,内阻约50kΩ

E.滑动变阻器,010Ω(额定电流为0.6A

F.滑动变阻器,0100Ω(额定电流为0.3A

为准确测出金属管线阻值,电流表应选_______,电压表应选______,滑动变阻器应选_______(填序号)

(3)如图丙所示,请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整_______

(4)根据已知的物理量(长度L电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D),则金属管线内径表达式d______________

 

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探究做功和物体速度变化的关系实验装置如图甲所示,图中是小车在1条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形.小车实验中获得的速度v,由打点计时器所打点的纸带测出,橡皮筋对小车做的功记为W;实验时,将木板左端调整到适当高度,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放.请回答下列问题:当我们把2条、3……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3……多次实验.请回答下列问题:

(1)除了图甲中已给出器材外,需要的器材还有:交流电源、___________

(2)如图乙中,是小车在某次运动过程中打点计时器在纸带上打出的一系列的点,打点的时间间隔为0.02s,则小车离开橡皮筋后的速度为___________m/s(保留两位有效数字)

(3)将几次实验中橡皮筋对小车所做的功W和小车离开橡皮筋后的速度v,进行数据处理,以W为纵坐标,vv2为横坐标作图,其中可能符合实际情况的是___________

 

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如图所示,质量为m、带电量为+q的三个相同的带电小球ABC从水平地面上同一高度以同一初速度vo水平抛出,B球始终在方向竖直向下、场强大小为E1的匀强电场中运动;C球始终在方向垂直纸面向里、场强大小为E2的匀强电场中运动,且其初速度方向垂直于电场。已知g为重力加速度,不计空气阻力。小球ABC落地前瞬间速度大小分别为vAvBvC,落地前瞬间重力的功率分别为PAPBPC,则(  )

A. vA<vB=vC

B. vA<vB<vC

C. PB>PA>PC

D. PB>PA=PC

 

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如图所示,竖直平面内有一半径为R的半圆形圆柱截面MPQP为圆弧最低点。质量为2mA球与质量为mB球,用轻质绳连接后挂在圆柱面边缘.现将A球从边缘M点由静止释放,若不计一切摩擦,下列说法正确的是(重力加速度大小为g

A.A球从MP过程中机械能增大

B.A球从MP过程中机械能减小

C.A球到P时速度大小为

D.A球到P时速度大小为

 

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