【題目】風洞實驗如圖,兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的恒定風力。自該區(qū)域上方的A點將質量為m、小球M、N先后以相同的初速度分別向右、向左水平拋出。小球在重力作用下進入風洞區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開。已知N離開風洞時的速度方向豎直向下;M在風洞中做直線運動,剛離開風洞時的動能為N剛離開時的動能的1.5倍。不計其他力,重力加速度大小為g。求:

(1) MN在風洞中沿水平方向的位移之比;

(2)A點距風洞上邊界的高度;

(3)水平風力的大小。

【答案】(1)3:1;(2) ;(3)

【解析】(1)M球在風洞中水平方向上做勻加速直線運動,N球在水平方向上做勻減速直線運動,水平方向上的加速度大小相等,兩球在豎直方向均受重力,豎直方向上做加速度為g的勻加速直線運動,由于豎直方向上的位移相等,則運動的時間相等,設水平方向的加速度大小為a,對M,有:xMv0t+at2,
對N:v0=at,xNat2
可得xMat2,
解得xM:xN=3:1.
(2、3)設M小球離開風洞時的豎直分速度為vy,水平分速度為v1,兩球離開風洞時豎直分速度相等,因為M在風洞中做直線運動,剛離開風洞時的動能為N剛離開風洞時的動能的1.5倍,則有: m(vy2+v12)=1.5×mvy2,
解得v1vy
因為v1=v0+at=2v0,則v1vy=2v0,
因為M做直線運動,設小球進電場時在豎直方向上的分速度為vy1,則有: ,

解得vy1=vy,
在豎直方向上有:

解得A點距電場上邊界的高度h=
因為M做直線運動,合力方向與速度方向在同一條直線上,
則風力F=mg.

練習冊系列答案
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【題目】如圖甲所示,R為電阻箱(099.9 Ω),置于阻值最大位置,Rx為未知電阻.(1)斷開S2,閉合S1,逐次減小電阻箱的阻值,得到多組R、I值,并依據(jù)R、I值作出了如圖乙所示的R圖線.(2)斷開S2,閉合S1,當R調至某一位置時,電流表的示數(shù)I11.0 A;保持電阻箱的位置不變,斷開S1,閉合S2,此時電流表的示數(shù)為I20.8 A.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知(  )

A. 電源電動勢為3.0 V

B. 電源內阻為0.5 Ω

C. Rx的阻值為0.5 Ω

D. S1斷開、S2閉合時,隨著R的減小,電源輸出功率減小

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【題目】如圖所示,在正交坐標系xOy的第一、四象限內分別存在兩個大小相等、方向不同的勻強電場,兩組平行且等間距的實線分別表示兩個電場的電場線,每條電場線與x軸所夾的銳角均為60°.一質子從y軸上某點A沿著垂直于電場線的方向射入第一象限,僅在電場力的作用下第一次到達x軸上的B點時速度方向正好垂直于第四象限內的電場線,之后第二次到達x軸上的C點.求OB與BC的比值

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【題目】如圖所示,光滑水平面MN的左端M處有一彈射裝置P,右端N處與水平傳送帶恰平齊接觸,傳送帶水平部分長度L=16m,沿逆時針方向以恒定速度v=2m/s勻速轉動。ABCDE是由三部分光滑軌道平滑連接在一起組成的,AB為水平軌道,弧BCD是半徑為R的半圓弧軌道,弧DE是半徑為2R的圓弧軌道,弧BCD與弧DE相切在軌道最高點D,R=06m平面部分A點與傳送帶平齊接觸。放在MN段的物塊m可視為質點以初速度v0=4m/s沖上傳送帶,物塊與傳送帶間的摩擦因數(shù)μ=02,物塊的質量m=1kg。結果物塊從滑上傳送帶又返回到N端,經水平面與左端M處的固定彈射器相碰撞彈射器的彈簧原來被壓縮后被鎖定,因碰撞彈射器鎖定被打開,將物塊彈回后滑過傳送帶,沖上右側的圓弧軌道,物塊恰能始終貼著圓弧軌道內側通過了最高點,最后從E點飛出g取10m/s2。求:

1物塊m從第一次滑上傳送帶到返回到N端的時間。

2物塊m第二次在傳送帶上運動時,傳送帶上的電動機為了維持其勻速轉動,對傳送帶所多提供的能量多大?

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【題目】1)把一個量程為5mA 的電流表改裝成歐姆表RX1檔,電流表內阻50歐姆,電池電動勢1.5V,經過調零之后測電阻,檔歐姆表指針指到滿偏的3/4時,被測電阻的阻值是_____

2).用如圖1所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關K和兩個部件S、T。請根據(jù)下列步驟完成電阻測量:

①旋動部件________,使指針對準電流的"0"刻線。

②將K旋轉到電阻擋"×l00"的位置。

③將插入""、""插孔的表筆短接,旋動部件_______,使指針對準電阻的_________ ("0刻線""∞刻線")

④將兩表筆分別與侍測電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小。為了得到比較準確的測量結果,請從下列選項中挑出合理的步驟,并按_______的順序避行操作,再完成讀數(shù)測量。

AK旋轉到電阻擋"×1k"的位置

BK旋轉到電阻擋"×10"的位置

C將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩恨引線相接

D將兩表筆短接,旋動合適部件,對電表進行校準

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【題目】如圖所示,均勻金屬圓環(huán)總電阻為2R,磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過圓環(huán)。金屬桿OM長為l,電阻為R/2,M端與環(huán)緊密接觸,金屬桿OM繞過圓心的轉動軸O以恒定的角速度ω轉動,當電阻為R的一段導線一端和環(huán)連接,另一端和金屬桿的轉動軸O相連接時,下列結論中正確的是( )

A.通過導線R電流的最大值為

B.通過導線R電流的最小值為

C.OM中產生的感應電動勢恒為

D.導線R中通過的電流恒為

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【題目】對于實際的氣體,下列說法正確的是(

A. 氣體的內能包括氣體分子的重力勢能

B. 氣體的內能包括氣體整體運動的動能

C. 氣體的體積變化時,其內能可能不變

D. 氣體的內能包括氣體分子熱運動的動能

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【題目】用打點計時器“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖所示。

(1)實驗中_____________(填“需要”或“不需要”)用天平測量重鍾的質量m。

(2)按照圖示的裝置安裝器件時,應將打點計時器接到電源的_____(填“直流”或“交流”)輸出端上

(3)某同學在使用質量為m的重物來驗證“機械能守恒定律”的實驗中,在選定的紙帶上依次取計數(shù)點如圖所示。紙帶上所打的記錄了重物在不同時刻的位置,紙帶在左端與重物相連。設相鄰計數(shù)點的時間間隔為T,且O為打下的第一個點。當打點計時器打下點“3”時,物體的速度表達式為_____________,物體的動能表達式為___________________。

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【題目】利用電流表和電壓表測量干電池的電動勢和內阻,現(xiàn)有的器材為:

干電池:電動勢約為1.5 V,符號

電壓表:量程1 V,內阻998.3 Ω,符號

電流表:量程1 A,符號

滑動變阻器:符號

Ω電阻箱:R最大阻值9999.9 Ω,符號

單刀單擲開關1個,符號

導線若干

(1)設計測量電源電動勢和內阻的電路并將它畫在指定的方框內,要求在圖中標出電壓表、電流表的接線柱的正負____。

(2)為了滿足本實驗要求并保證實驗的精確度,電壓表量程應擴大為原量程的____倍,改裝時電阻箱的阻值應為_____Ω。

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