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一直徑d=10cm的空心塑料小球從房頂由靜止開始下落，經過窗頂時用照相機照下的照片如圖所示，已知房頂距離窗頂?shù)母叨菻=15m，經測量發(fā)現(xiàn)照片上小球的豎直高度是寬度的1.5倍，當時照相機的快門（曝光時間）調在
1300
S，g取10m/s2，請你估算一下空心塑料小球在下落過程中受到的平均阻力與重力的比值．
分析：設球到窗項的瞬時速度為v，相機曝光時間為t，由平均速度代替瞬時速度，可估算出v．由公式v2=2aH，求出加速度a，即可由牛頓第二定律列式，求出平均阻力與重力的比值．
解答：解：設球到窗項的瞬時速度為v，相機曝光時間為t，則得
  v=
1.5d-d
t
=
0.15-0.1
1
300
m/s=15m/s
設小球下落的加速度為a，則由v2=2aH，得
  a=
v2
2H
=
152
2×15
=7.5m/s2
設小球在下落過程中受到的平均阻力大小為f，由牛頓第二定律得
  mg-f=ma
解得，f=2.5m
故
f
mg
=
1
4

答：小球在下落過程中受到的平均阻力與重力的比值是
1
4
．
點評：本題的解題關鍵是運用平均速度代替瞬時速度，求出球到窗項的瞬時速度．本題也可以運用動能定理求的平均阻力與重力的比值．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（3-3）

（1）1968年，托雷一坎永號油輪在英吉利海峽觸礁，有大約8萬噸原油泄漏，污染了英國100多千米的海岸線，使25000只海鳥死亡。石油流入海中，危害極大。在海洋中泄漏m=1t原油可覆蓋S=12km2的海面，試估算油膜厚度是原油的分子直徑的多少倍？（設原油密度為ρ=0．91×103kg/m3,保留一位有效數(shù)字，分子直徑的數(shù)量級D=10-10m）

（2）如圖所示，一根足夠長的兩端開口的粗細均勻的直管，豎直插入很大的水銀槽中。有個質量不計的橫截面積S=1cm2的活塞A，在管中封閉一段長L=10cm的理想氣體。開始時A處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)在用力F豎直向上緩慢拉動活塞A，不計管壁對A的摩擦。當F=2N時，A再次靜止。設整個過程中環(huán)境溫度不變，外界大氣壓p0=1．0×105Pa（約為75cmHg），求：

①A再次靜止時的氣體壓強P2；

②A再次靜止時的氣體長度L2；

③在此過程中活塞A上升的距離h。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（3-3）

（1）1968年，托雷一坎永號油輪在英吉利海峽觸礁，有大約8萬噸原油泄漏，污染了英國100多千米的海岸線，使25000只海鳥死亡。石油流入海中，危害極大。在海洋中泄漏m=1t原油可覆蓋S=12km2的海面，試估算油膜厚度是原油的分子直徑的多少倍？（設原油密度為ρ=0．91×103kg/m3,保留一位有效數(shù)字，分子直徑的數(shù)量級D=10-10m）

（2）如圖所示，一根足夠長的兩端開口的粗細均勻的直管，豎直插入很大的水銀槽中。有個質量不計的橫截面積S=1cm2的活塞A，在管中封閉一段長L=10cm的理想氣體。開始時A處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)在用力F豎直向上緩慢拉動活塞A，不計管壁對A的摩擦。當F=2N時，A再次靜止。設整個過程中環(huán)境溫度不變，外界大氣壓p0=1．0×105Pa（約為75cmHg），求：

①A再次靜止時的氣體壓強P2；

②A再次靜止時的氣體長度L2；

③在此過程中活塞A上升的距離h。

 

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科目：高中物理 來源：2010年遼寧省本溪市高二下學期期末考試物理試題 題型：計算題

（3-3）
（1）1968年，托雷一坎永號油輪在英吉利海峽觸礁，有大約8萬噸原油泄漏，污染了英國100多千米的海岸線，使25000只海鳥死亡。石油流入海中，危害極大。在海洋中泄漏m=1t原油可覆蓋S=12km2的海面，試估算油膜厚度是原油的分子直徑的多少倍？（設原油密度為ρ=0．91×103kg/m3,保留一位有效數(shù)字，分子直徑的數(shù)量級D=10-10m）
（2）如圖所示，一根足夠長的兩端開口的粗細均勻的直管，豎直插入很大的水銀槽中。有個質量不計的橫截面積S=1cm2的活塞A，在管中封閉一段長L=10cm的理想氣體。開始時A處于靜止狀態(tài)�，F(xiàn)在用力F豎直向上緩慢拉動活塞A，不計管壁對A的摩擦。當F=2N時，A再次靜止。設整個過程中環(huán)境溫度不變，外界大氣壓p0=1．0×105Pa（約為75cmHg），求：

①A再次靜止時的氣體壓強P2；
②A再次靜止時的氣體長度L2；
③在此過程中活塞A上升的距離h。

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

一直徑d=10cm的空心塑料小球從房頂由靜止開始下落，經過窗頂時用照相機照下的照片如圖所示，已知房頂距離窗頂?shù)母叨菻=15m，經測量發(fā)現(xiàn)照片上小球的豎直高度是寬度的1.5倍，當時照相機的快門（曝光時間）調在數(shù)學公式，g取10m/s2，請你估算一下空心塑料小球在下落過程中受到的平均阻力與重力的比值．

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