下圖照片是我國北方利用風(fēng)力除去小麥中麥糠等雜物的一種方法．有風(fēng)時(shí)將摻有麥糠等雜物的小麥向上揚(yáng)起，在恒定風(fēng)力的作用下，小麥等會(huì)落回到地面的不同點(diǎn)．我們可以把此過程等效為以下模型：將質(zhì)點(diǎn)m在A點(diǎn)以初速度v豎直向上拋出，在風(fēng)力和重力的作用下落回到C點(diǎn)，若m在最高點(diǎn)時(shí)的速度為2v，方向水平，則風(fēng)力F=    ，m從A到B點(diǎn)的最小動(dòng)能Ek=    ．
【答案】分析：把質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向，水平方向的加速度由風(fēng)力提供，豎直方向的加速度由重力提供．注意到兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)性，可以把豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間算出來，這同時(shí)也是水平方向上質(zhì)點(diǎn)加速到2v0的時(shí)間，這樣就可以算出水平加速度從而算出風(fēng)力來了．
解答：解：從A到B過程，豎直方向，根據(jù)動(dòng)量定理，有：-mgt=0-m?v；
水平方向，有：Ft=m?2v；
聯(lián)立解得：F=2mg；
從A到B過程，重力做負(fù)功，推力做正功，重力功率逐漸減小，推力功率逐漸增加，當(dāng)兩者的功率相等時(shí)，動(dòng)能最小，
有：mg（v-gt1）=F（2gt1），解得：t1=；
此時(shí)水平分速度為：vx=2gt1=0.4v；豎直分速度為：vy=v-gt1=0.8v；
故動(dòng)能為：

故答案為：2mg，0.4．
點(diǎn)評：本題關(guān)鍵運(yùn)用正交分解法將質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)，然后對兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)分別運(yùn)用動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、牛頓第二定律進(jìn)行列式求解，較難．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

下圖照片是我國北方利用風(fēng)力除去小麥中麥糠等雜物的一種方法．有風(fēng)時(shí)將摻有麥糠等雜物的小麥向上揚(yáng)起，在恒定風(fēng)力的作用下，小麥等會(huì)落回到地面的不同點(diǎn)．我們可以把此過程等效為以下模型：將質(zhì)點(diǎn)m在A點(diǎn)以初速度v0豎直向上拋出，在風(fēng)力和重力的作用下落回到C點(diǎn)，若m在最高點(diǎn)時(shí)的速度為2v0，方向水平，則風(fēng)力F=
 
，m從A到B點(diǎn)的最小動(dòng)能Ek=
 
．
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科目：高中物理 來源：桂壯紅皮書·高考總復(fù)習(xí)系列·高考紅皮書·物理 題型：038

　　由于對生態(tài)環(huán)境的破壞，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上春季干旱少雨，所以近年來我國北方地區(qū)3，4月份揚(yáng)塵天氣明顯增多．由于南下的冷空氣所帶來的大風(fēng)，席卷了我國從新疆到沿海的北方大部分地區(qū)，出現(xiàn)罕見的沙塵暴天氣．據(jù)環(huán)保部門測定，在北京地區(qū)沙塵暴嚴(yán)重時(shí)，最大風(fēng)速達(dá)到12m/s，同時(shí)大量的微粒在空中懸�。�

　　根據(jù)光的散射知識我們知道，從太陽發(fā)出的白光在空中經(jīng)微粒散射后射向地面，在地面上的人看天空時(shí)，看到的是散射光．如果空中的微粒直徑比光的波長小得多，散射光的強(qiáng)度跟光的波長的四次方成反比．在白天雨過天晴后，由于空中的微粒很小，太陽發(fā)出的可見光中藍(lán)、紫光的波長最短，被散射得最明顯，所以看到的天空呈藍(lán)色．當(dāng)空中懸浮的微粒直徑d與入射光的波長λ之比d/λ＞0.5時(shí)，不同色光的散射強(qiáng)度與波長關(guān)系不大，所以在空中懸浮微粒較大時(shí)，即使是在晴好的白天我們也很難看到藍(lán)天．晴天的條件下發(fā)生沙塵暴時(shí)，我們不能看到藍(lán)天，就是這個(gè)原因．

(1)若在晴朗的白天出現(xiàn)了沙塵天氣，使得天空不再呈蔚藍(lán)色，設(shè)可見光的平均波長為5.0×m，求沙塵天氣時(shí)空中懸浮微粒的直徑至少多大？

(2)沙塵暴使空氣中的懸浮微粒的最高濃度達(dá)到5.8×，懸浮微粒的密度為2.0×，其中懸浮微粒的直徑小于m的稱為“可吸入顆粒物”，對人體的危害最大．北京地區(qū)出現(xiàn)上述沙塵暴時(shí)，設(shè)懸浮微粒中總質(zhì)量的1/50為可吸入顆粒物，并認(rèn)為所有可吸入顆粒物的平均直徑為5.0×，求1.0的空氣中所含可吸入顆粒物的數(shù)量是多少？(計(jì)算時(shí)把可吸入顆粒物視為球形，計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

(3)沒有沙塵暴時(shí)，風(fēng)能是可以利用的清潔能源，利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電就是利用風(fēng)能的有效途徑．已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)將空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為40％，空氣的密度為1.3kg/，某風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)車的有效受風(fēng)面積為5.0，此風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為10m/s時(shí)的輸出電功率為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

由于對生態(tài)環(huán)境的破壞，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上春季干旱少雨，所以近年來我國北方地區(qū)3，4月份揚(yáng)塵天氣明顯增多．由于南下的冷空氣所帶來的大風(fēng)，席卷了我國從新疆到沿海的北方大部分地區(qū)，出現(xiàn)罕見的沙塵暴天氣．據(jù)環(huán)保部門測定，在北京地區(qū)沙塵暴嚴(yán)重時(shí)，最大風(fēng)速達(dá)到12m/s，同時(shí)大量的微粒在空中懸�。�

　　根據(jù)光的散射知識我們知道，從太陽發(fā)出的白光在空中經(jīng)微粒散射后射向地面，在地面上的人看天空時(shí)，看到的是散射光．如果空中的微粒直徑比光的波長小得多，散射光的強(qiáng)度跟光的波長的四次方成反比．在白天雨過天晴后，由于空中的微粒很小，太陽發(fā)出的可見光中藍(lán)、紫光的波長最短，被散射得最明顯，所以看到的天空呈藍(lán)色．當(dāng)空中懸浮的微粒直徑d與入射光的波長λ之比d/λ＞0.5時(shí)，不同色光的散射強(qiáng)度與波長關(guān)系不大，所以在空中懸浮微粒較大時(shí)，即使是在晴好的白天我們也很難看到藍(lán)天．晴天的條件下發(fā)生沙塵暴時(shí)，我們不能看到藍(lán)天，就是這個(gè)原因．

(1)若在晴朗的白天出現(xiàn)了沙塵天氣，使得天空不再呈蔚藍(lán)色，設(shè)可見光的平均波長為5.0×m，求沙塵天氣時(shí)空中懸浮微粒的直徑至少多大？

(2)沙塵暴使空氣中的懸浮微粒的最高濃度達(dá)到5.8×，懸浮微粒的密度為2.0×，其中懸浮微粒的直徑小于m的稱為“可吸入顆粒物”，對人體的危害最大．北京地區(qū)出現(xiàn)上述沙塵暴時(shí)，設(shè)懸浮微粒中總質(zhì)量的1/50為可吸入顆粒物，并認(rèn)為所有可吸入顆粒物的平均直徑為5.0×，求1.0的空氣中所含可吸入顆粒物的數(shù)量是多少？(計(jì)算時(shí)把可吸入顆粒物視為球形，計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

(3)沒有沙塵暴時(shí)，風(fēng)能是可以利用的清潔能源，利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電就是利用風(fēng)能的有效途徑．已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)將空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為40％，空氣的密度為1.3kg/，某風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)車的有效受風(fēng)面積為5.0，此風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為10m/s時(shí)的輸出電功率為多大？

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科目：高中物理 來源：嘉定區(qū)二模 題型：填空題

下圖照片是我國北方利用風(fēng)力除去小麥中麥糠等雜物的一種方法．有風(fēng)時(shí)將摻有麥糠等雜物的小麥向上揚(yáng)起，在恒定風(fēng)力的作用下，小麥等會(huì)落回到地面的不同點(diǎn)．我們可以把此過程等效為以下模型：將質(zhì)點(diǎn)m在A點(diǎn)以初速度v0豎直向上拋出，在風(fēng)力和重力的作用下落回到C點(diǎn)，若m在最高點(diǎn)時(shí)的速度為2v0，方向水平，則風(fēng)力F=______，m從A到B點(diǎn)的最小動(dòng)能Ek=______．

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