當(dāng)物體從高空下落時(shí),所受阻力會(huì)隨物體的速度增大而增大,因此經(jīng)過(guò)下落一段距離后將勻速下落,這個(gè)速度稱為此物體下落的收尾速度。研究發(fā)現(xiàn),在相同環(huán)境條件下,球形物體的收尾速度僅與球的半徑和質(zhì)量有關(guān).下表是某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
小球編號(hào)
A
B
C
D
E
小球的半徑(×10-3m)
0.5
0.5
1.5
2
2.5
小球的質(zhì)量(×10-6kg)
2
5
45
40
100
小球的收尾速度(m/s)
16
40
40
20
32
 
(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),求出B球與C球在達(dá)到終極速度時(shí)所受阻力之比.
(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),歸納出球型物體所受阻力f與球的速度大小及球的半徑的關(guān)系(寫(xiě)出有關(guān)表達(dá)式、并求出比例系數(shù)).
(3)現(xiàn)將C號(hào)和D號(hào)小球用輕質(zhì)細(xì)線連接,若它們?cè)谙侣鋾r(shí)所受阻力與單獨(dú)下落時(shí)的規(guī)律相同.讓它們同時(shí)從足夠高的同一高度下落,試求出它們的收尾速度;并判斷它們落地的順序.
(1) fB:fC=1:9(2) k=4.9Ns/m3(3)C球先落地,

試題分析:(1)球在達(dá)到終極速度時(shí)為平衡狀態(tài),有
f =mg
則  fB:fC =mB :mC
帶入數(shù)據(jù)得  fB:fC=1:9
(2)由表中A、B球的有關(guān)數(shù)據(jù)可得,阻力與速度成正比;即
由表中B、C球有關(guān)數(shù)據(jù)可得,阻力與球的半徑的平方成正比,即
得  
k=4.9Ns/m3 (或k=5Ns/m3
(3)將C號(hào)和D號(hào)小球用細(xì)線連接后,其收尾速度應(yīng)滿足


代入數(shù)據(jù)得
比較C號(hào)和D號(hào)小球的質(zhì)量和半徑,可判斷C球先落地
點(diǎn)評(píng):此類問(wèn)題通過(guò)圖表隱藏信息,因此本題從圖表中提取信息的能力十分關(guān)鍵。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律列出平衡關(guān)系式最后通過(guò)數(shù)學(xué)關(guān)系求解。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,質(zhì)量為m的b球用長(zhǎng)h的細(xì)繩懸掛于水平軌道BC的出口C處。質(zhì)量也為m的小球a,從距BC高h(yuǎn)的A處由靜止釋放,沿ABC光滑軌道滑下,在C處與b球正碰并與b粘在一起。已知BC軌道距地面有一定的高度,懸掛b球的細(xì)繩能承受的最大拉力為2.8mg。試問(wèn):

(1)a與b球碰前瞬間,a球的速度多大?
(2)a、b兩球碰后,細(xì)繩是否會(huì)斷裂?(要求通過(guò)計(jì)算回答)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平地面上質(zhì)量為m的木塊,受到大小為F、方向與水平方向成θ角的拉力作用,沿地面作勻加速直線運(yùn)動(dòng).已知木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則木塊的加速度大小為(     )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與所受外力的關(guān)系,下面說(shuō)法中正確的是( 。
A.物體受到恒定的合力作用時(shí),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變
B.物體受到不為零的合力作用時(shí),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要發(fā)生改變
C.物體受到的合力為零時(shí),它一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
D.物體的運(yùn)動(dòng)方向一定與它所受的合力的方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一根質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)繩AB,在恒定水平外力F的作用下,沿光滑水平面做直線運(yùn)動(dòng),如圖甲所示.繩內(nèi)距A端x處的張力T與x的關(guān)系如圖乙所示,由圖可知
A.水平外力F=6N
B.繩子的質(zhì)量m=3kg
C.繩子的長(zhǎng)度
D.繩子的加速度

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一質(zhì)量為m的汽車保持恒定的速率運(yùn)動(dòng),若通過(guò)凸形路面最高處時(shí)對(duì)路面的壓力為F1 ,通過(guò)凹形路面最低處時(shí)對(duì)路面的壓力為F2 ,則
A.F1 = mgB.F1 >mg
C.F2 =mgD.F2 > mg

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一“”形絕緣導(dǎo)軌豎直放置,處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。左邊的半圓弧與水平桿AB、CD相切于A、C兩點(diǎn),兩水平桿的高度差為2L,桿AB、CD長(zhǎng)度均為4L,O為AD、BC連線的交點(diǎn),虛線MN、PQ的位置如圖,其中AM ="MP" =" CN" =" NQ=" L,PB=QD=2L。虛線MN左邊的導(dǎo)軌光滑,虛線MN右邊的導(dǎo)軌與小球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)把一質(zhì)量為m,電荷量為-q的小球穿在桿上,自N點(diǎn)由靜止釋放后,小球剛好可到達(dá)A點(diǎn)。已知靜電力常量為k,重力加速度為g。求

(1) 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(2)小球到達(dá)半圓弧中點(diǎn)時(shí),該小球?qū)Π雸A弧軌道的壓力大小;
(3)若在O處固定一點(diǎn)電荷+Q,并將該帶電小球自D點(diǎn)以某速度向左瞬間推出,結(jié)果小球可沿桿運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。求從D到B點(diǎn)過(guò)程中小球所受摩擦力的最大值。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在粗糙水平面上,放一質(zhì)量為m的物體,受水平拉力F作用后產(chǎn)生的加速度為a,物體受到摩擦力為Ff,如果把拉力改為2F,則有(   )
A.摩擦力仍為Ff、 加速度仍為a
B.支持力大小為mg、加速度變?yōu)?a
C.摩擦力變?yōu)?Ff、 加速度大于2a
D.摩擦力仍為Ff、加速度大于2a

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,水平傳送帶A、B兩端點(diǎn)相距x=4m,以v="2" m/s的速度(始終保持不變)順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn),今將一質(zhì)量為100g小煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速度地輕放至A點(diǎn)處,已知小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,g取10m/s2。由于小煤塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng),會(huì)在傳送帶上留下劃痕,則小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中

(1) 小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是多少?
(2) 劃痕的長(zhǎng)度?
(3) 產(chǎn)生的熱量?   
(4) 傳送物體電動(dòng)機(jī)多做的功?

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同步練習(xí)冊(cè)答案