【題目】如圖所示,在2010上海世博會(huì)上,拉脫維亞館的風(fēng)洞飛行表演,令參觀者大開眼界,最吸引眼球的就是正中心那個(gè)高為H=10m,直徑D=4m的透明垂直風(fēng)洞.風(fēng)洞是人工產(chǎn)生和控制的氣流,以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動(dòng).在風(fēng)力作用的正對(duì)面積不變時(shí),風(fēng)力F=0.06v2(v為風(fēng)速).在本次風(fēng)洞飛行上升表演中,表演者的質(zhì)量m=60kg,為提高表演的觀賞性,控制風(fēng)速v與表演者上升的高度h間的關(guān)系如圖2所示.g=10m/s2.求:

(1)表演者上升達(dá)最大速度時(shí)的高度h1

(2)表演者上升的最大高度h2

(3)為防止停電停風(fēng)事故,風(fēng)洞備有應(yīng)急電源,若在本次表演中表演者在最大高度h2時(shí)突然停電,為保證表演者的人身安全,則留給風(fēng)洞自動(dòng)接通應(yīng)急電源滯后的最長時(shí)間tm.(設(shè)接通應(yīng)急電源后風(fēng)洞一直以最大風(fēng)速運(yùn)行)

【答案】(1) 4m (2) 8m (3) 0.52s

【解析】

(1)由圖2可知v2=1.2×104-500h
則風(fēng)力 F=0.06v2=7.2×102-30h
當(dāng)表演者在上升過程中的最大速度vm時(shí)有F=mg
代入數(shù)據(jù)得h1=4m.
(2)對(duì)表演者,由動(dòng)能定理得 WF-mgh2=0
WFh成線性關(guān)系,風(fēng)力做功WFh2
F=0.06v2=7.2×102-30h
h=0時(shí),F0=7.2×102N
h=h2時(shí),Fh2=7.2×102-30h2,m=60kg
代入數(shù)據(jù)化解得h2=8m
(3)當(dāng)應(yīng)急電源接通后以風(fēng)洞以最大風(fēng)速運(yùn)行時(shí)滯后時(shí)間最長,
表演者減速的加速度為

表演者從最高處到落地過程有
代入數(shù)據(jù)化簡得tms≈0.52s.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第3s內(nèi)通過的位移是3m,則( )

A. 3s的位移是6m B. 3s末的速度是3.6m/s

C. 3s內(nèi)平均速度是2m/s D. 3s內(nèi)平均速度是3m/s

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【題目】如圖所示,三個(gè)速度大小不同的同種帶電粒子,沿同一方向從圖中長方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場上邊緣射入,當(dāng)它們從下邊緣飛出時(shí)相對(duì)入射方向的偏角分別為、,則它們?cè)诖艌鲋羞\(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為

A. 1:1:1 B. 1:2:3 C. 3:2:1 D. 1:

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理中重要的實(shí)驗(yàn)儀器,下圖中的甲、乙兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的,請(qǐng)回答下面的問題:

(1)圖乙是______電磁電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,電源采用的是______交流4-6V”、交流220V”、四節(jié)干電池

(2)某同學(xué)在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上確定出A、BC、D、E、F、G7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),其相鄰點(diǎn)間的距離如圖丙所示,每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打印點(diǎn)未畫出.

①試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,計(jì)算出打下B、F兩個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度,并將計(jì)算結(jié)果填入上表中,要求保留3位有效數(shù)字_______________.

②將B、CD、EF各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中,并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線_________

③由所畫速度-時(shí)間圖象求出小車加速度為______ m/s2

④根據(jù)速度-時(shí)間圖象判斷,在打A計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),小車的速度vA=______m/s

(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原來使用的電源的頻率是50Hz,若在實(shí)驗(yàn)過程中交流電的頻率為60Hz而未被發(fā)覺,這樣計(jì)算出的各點(diǎn)的速度值與真實(shí)值相比將______ 偏大偏小不變

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【題目】12分)上海到南京的列車已迎來第五次大提速,速度達(dá)到v1180km/h。為確保安全,在鐵路與公路交叉的道口處需裝有自動(dòng)信號(hào)燈。當(dāng)列車還有一段距離才能到達(dá)公路道口時(shí),道口應(yīng)亮起紅燈,警告未越過停車線的汽車迅速制動(dòng),已越過停車線的汽車趕快通過。如果汽車通過道口的速度v236km/h,停車線至道口欄木的距離x05m,道口寬度x26m,汽車長l15m(如圖所示),并把火車和汽車的運(yùn)動(dòng)都看成勻速直線運(yùn)動(dòng)。問:列車離道口的距離L為多少時(shí)亮紅燈,才能確保已越過停車線的汽車安全駛過道口?

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【題目】如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)為的v-t圖象,有位同學(xué)根據(jù)圖象得出了下述結(jié)論,正確的是(

A. t2時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

B. t4時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)

C. 0~t2t2~t4這段時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相反

D. t1~t2t2~t3這兩段時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向都相同

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【題目】關(guān)于速度、速度改變量、加速度,正確的說法是  

A. 物體運(yùn)動(dòng)的速度改變量越大,它的加速度一定越大

B. 某時(shí)刻物體速度為零,其加速度不可能很大

C. 速度很大的物體,其加速度可以很小,可以為零

D. 加速度很大時(shí),運(yùn)動(dòng)物體的速度一定變化的很快

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【題目】如圖理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2∶1,現(xiàn)在原線圈兩端加上交變電壓u=311sin (100πt)V時(shí),燈泡L1、L2均正常發(fā)光,電壓表和電流表可視為理想電表. 則下列說法中正確的是

A. 該交流電的頻率為100 Hz

B. 電壓表的示數(shù)為155.5 V

C. 若將變阻器的滑片P向上滑動(dòng),則電流表讀數(shù)變大

D. 若將變阻器的滑片P向上滑動(dòng),則L1將變暗、L2將變亮

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【題目】下列說法中不正確的是( )

A. 目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變

B. 原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子,產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外就是射線

C. 氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí),電子的動(dòng)能增加,電勢能減少,原子總能量減少

D. 氡的半衰期為3.8天,4個(gè)氡原子核,經(jīng)7.6天后一定剩下1個(gè)原子核

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