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雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒,这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无...

雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒,这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变,重力加速度为g

(1)质量为m的雨滴由静止开始,下落高度h时速度为u,求这一过程中克服空气阻力所做的功W

(2)将雨滴看作半径为r的球体,设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力,其中ν是雨滴的速度,k是比例系数。

a.设雨滴的密度为,推导雨滴下落趋近的最大速度与半径的关系式;

b.示意图中画出了半径为的雨滴在空气中无初速下落的ν-t图线,其中______对应半径为的雨滴(选填“①”或“②”);若不计空气阻力,请在图中画出雨滴无初速下落的ν-t图线。

 

(1);(2)a.;b.①, 【解析】 (1)根据动能定理得 解得 (2)a.根据牛顿第二定律得 得 当加速度为零时,雨滴趋近于最大速度,雨滴质量 由,可得雨滴最大速度与半径的关系式 b.可知雨滴的半径越大则末速度越大,所以末速度较大的①对应半径为r1的雨滴,若没有空气的阻力,则雨滴做自由落体运动,则,如图所示  
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质量的电动小车静止在粗糙水平地面上,小车与地面间的动摩擦因数。现遥控小车,使其以额定功率由静止开始做直线运动,经过1s小车的速度为,重力加速度g,求:

(1)1s内牵引力对小车做的功;

(2)1s内小车前进的距离;

(3)小车获得的最大速度。

 

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轻质弹簧竖直放在地面上,物块P的质量为m,与弹簧连在一起保持静止。现用竖直向上的恒力F使P向上加速运动~小段距离L时,速度为v,下列说法中正确的是

A. 合外力做的功是

B. 重力做的功是mgL

C. 合外力做的功是FL-mgL

D. 弹簧弹力做的功是 mgL- FL+

 

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如图,某质点沿直线运动的v-t图象为余弦曲线,从图中可以判断

A.0~ t1时间内,合力逐渐减小

B.0~ t 2时间内,合力做正功

C.t1~ t 2时间内,合力的功率先增大后减小

D.t 2~ t4时间内,合力做的总功为零

 

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如图所示,半径为r的半圆弧轨道ABC固定在竖直平面内,直径AC水平,一个质量为m的物块从圆弧轨道A端正上方P点由静止释放,物块刚好从A点无碰撞地进入圆弧轨道并做匀速圆周运动,到B点时对轨道的压力大小等于物块重力的2倍,重力加速度为g,不计空气阻力,不计物块的大小,则(  )

A.物块到达A点时速度大小为

B.PA间的高度差为

C.物块从A运动到B所用时间为

D.物块从A运动到B克服摩擦力做功为mgr

 

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《如图是民用航空客机机舱紧急出口的气囊斜面,机舱出口离底端的竖直高度,斜面长,斜面与水平地面CD段间有一段小圆弧平滑连接。旅客从气囊上由静止开始滑下,其与气囊、地面间的动摩擦因数均为、不计空气阻力,则(   )

A. 体重越大的旅客在水平面上滑行距离越短

B. 体重越轻的旅客在水平面上滑行距离越短

C. 旅客到达C点速度大小为

D. 旅客到达C点速度大小为

 

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