為了研究魚所受水的阻力與其形狀的關(guān)系,小明同學(xué)用石蠟做成兩條質(zhì)量均為m、形狀不同的“A魚”和“B魚”,如圖所示.在高出水面H處分別靜止釋放“A魚”和“B魚”,“A魚”豎直下潛hA后速度減小為零,“B魚”豎直下潛hB后速度減小為零.“魚”在水中運(yùn)動(dòng)時(shí),除受重力外,還受到浮力和水的阻力.已知“魚”在水中所受浮力是其重力的
10
9
倍,重力加速度為g,“魚”運(yùn)動(dòng)位移值遠(yuǎn)大于“魚”的長(zhǎng)度.假設(shè)“魚”運(yùn)動(dòng)時(shí)所受水的阻力恒定,空氣阻力不計(jì).求:
(1)“A魚”入水瞬間的速度VA
(2)“A魚”在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力fA
(3)“A魚”和“B魚”在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力之比f(wàn)A:fB
(1)A魚入水前做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)速度位移公式,有:
v2A1
=2gH

解得:
vA1=
2gH

(2)A魚入水后,受重力、浮力和阻力,根據(jù)動(dòng)能定理,有:
mghA-fAhA-FhA=0-
1
2
m
v2A1

其中:F=
10
9
mg

解得:
fA=(
H
hA
-
1
9
)mg

(3)同理
fB=(
H
hB
-
1
9
)mg

解得
fA
fB
=
(9H-hA)hB
(9H-hB)hA

答:(1)“A魚”入水瞬間的速度為
2gH
;
(2)“A魚”在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力為(
H
hA
-
1
9
)mg
;
(3)“A魚”和“B魚”在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力之比
(9H-hA)hB
(9H-hB)hA
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:問答題

如圖所示在車廂中有一條光滑的帶子(質(zhì)量不計(jì)),帶子中放上一個(gè)圓柱體,車子靜止時(shí)帶子兩邊的夾角∠ACB=90°,若車廂以加速度a=7.5m/s2向左勻加速運(yùn)動(dòng),則帶子的兩邊與車廂頂面夾角分別為多少?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

如圖所示,A為放在氣墊導(dǎo)軌(氣墊導(dǎo)軌是一種常見的實(shí)驗(yàn)儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可看作沒有摩擦)上的滑塊,B為砝碼,某同學(xué)用此裝置來(lái)探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度a與所受外力F的關(guān)系.保持滑塊的質(zhì)量M不變,通過(guò)增減砝碼個(gè)數(shù)來(lái)改變細(xì)繩對(duì)滑塊拉力F的大;再借助光電計(jì)時(shí)器、光電門等測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù),從而計(jì)算出滑塊的加速度a,并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入下表.


該同學(xué)在分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn):對(duì)于前三組數(shù)據(jù),砝碼的重力G跟滑塊加速度a的比值近似等于一個(gè)常數(shù)(即a隨G的增大而正比例增大);而后三組數(shù)據(jù),砝碼的重力G跟滑塊加速度a的比值則存在明顯的差異(即a隨G的增大不成正比例增大).通過(guò)分析列式說(shuō)明造成這一情況的原因.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量均為m的甲、乙兩個(gè)小球用長(zhǎng)度分別為l1、l2的兩根不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線及長(zhǎng)度為l3的輕彈簧連接起來(lái),l1、l3的一端懸掛在天花板上,與豎直方向夾角都為θ,l2水平拉直,兩個(gè)球處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將細(xì)線l2從中間剪斷,則剪斷瞬間甲、乙兩小球的加速度分別為(  )
A.gsinθ,gtanθB.gcosθ,gsinθ
C.gtanθ,gsinθD.gtanθ,gcosθ

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

在升降機(jī)中,一個(gè)質(zhì)量為100kg的人站在磅秤上,發(fā)現(xiàn)磅秤顯示他的質(zhì)量為80kg,則他自己的下列判斷可能正確的是( 。
A.升降機(jī)加速上升B.升降機(jī)減速上升
C.升降機(jī)減速下降D.升降機(jī)加速下降

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

在深圳歡樂谷中,有一種大型游戲機(jī)叫“太空梭”.參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面50m高處,然后由靜止釋放.為研究方便,可以認(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)1.5s后,開始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng),且下落到離地面5m高處時(shí)速度剛好減小到零.然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落,將游客送回地面.(取g=10m/s2)求:
(1)座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大?
(2)座椅在勻減速階段的時(shí)間是多少?
(3)假設(shè)游客的體重是60kg,在勻減速階段座椅對(duì)游客的作用力大小有多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

一個(gè)物體放在足夠大的水平地面上,圖甲中,若用水平變力拉動(dòng),其加速度隨力變化圖象為圖乙所示.現(xiàn)從靜止開始計(jì)時(shí),改用圖丙中周期性變化的水平力F作用(g取10m/s2).求:
(1)物體的質(zhì)量及物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù).
(2)求周期力作用下物體在一個(gè)周期內(nèi)的位移大。
(3)21s內(nèi)力F對(duì)物體所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

如圖,一質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為0.2kg做勻變速直線運(yùn)動(dòng).在通過(guò)a點(diǎn)時(shí),速度大小va=4m/s,方向向右,經(jīng)過(guò)t=1s后,該質(zhì)點(diǎn)在b點(diǎn),速度大小vb=10m/s.求:
(1)在這一秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度
(2)質(zhì)點(diǎn)受到的合外力的大。
(3)在這一秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速率最小時(shí),距離a點(diǎn)的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

升降低機(jī)地板上放一個(gè)彈簧盤秤,盤中放一質(zhì)量為m的物體,當(dāng)彈簧盤秤讀數(shù)為1.2mg時(shí),升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是(  )
A.勻速下降B.加速下降C.加速上升D.減速上升

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同步練習(xí)冊(cè)答案