(2011?普陀區(qū)二模)將一氫氣球用細(xì)繩系于一個(gè)小石塊上,并將小石塊放置于水平地面上.已知小石塊的質(zhì)量為m1,氣球(含球內(nèi)氫氣)的質(zhì)量為m2,氣球體積為V,空氣密度為ρ(V和ρ均視作不變量),風(fēng)沿水平方向吹,風(fēng)速為v.已知風(fēng)對(duì)氣球的作用力f=ku(式中k為一已知系數(shù),u為氣球相對(duì)空氣的速度).若風(fēng)速v逐漸增大,氣球連同小石塊
(填“是”或“否”)一起被吹離地面?若細(xì)繩突然斷開,氣球飛上天空后,在氣球所經(jīng)過的空間中的風(fēng)速v保持不變,則氣球能達(dá)到的最大速度的大小為
v2+(
ρgV-m2g
k
)2
v2+(
ρgV-m2g
k
)2
分析:(1)對(duì)氣球和小石塊組成的系統(tǒng)分析,在豎直方向上所受的力不變,水平方向上的力不影響豎直方向,從而確定整體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
(2)將氣球的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向,當(dāng)水平方向和豎直方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度最大,求出水平方向和豎直方向上的最大速度,根據(jù)平行四邊形定則求出合速度的最大值.
解答:解:(1)小石塊不會(huì)被風(fēng)吹離地面.以氣球和小石塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,受力如圖所示,則得:
地面對(duì)小石塊支持力的大小為N=(m1+m2)g-ρgV恒定,跟風(fēng)速v無關(guān).
(2)氣球的最大水平速度等于風(fēng)速,即vxm=v
當(dāng)豎直方向的合力為零時(shí),豎直分速度最大,即ρgV-m2g-kvym=0,則vym=
ρgV-m2g
k

氣球能達(dá)到的最大速度的大小為v=
v
2
xm
+
v
2
ym
=
v2+(
ρgV-m2g
k
)2

故答案為:否,
v2+(
ρgV-m2g
k
)2
點(diǎn)評(píng):解決第(1)空的關(guān)鍵是合適地選擇研究的對(duì)象,在第(2)問空中關(guān)鍵將氣球的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向.
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(2011?普陀區(qū)二模)如圖,實(shí)線表示一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,一個(gè)帶正電荷的粒子射入該電場(chǎng),虛線是它的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn),不計(jì)重力,則( 。

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(2011?普陀區(qū)二模)某人以一定的速率垂直河岸向?qū)Π队稳,?dāng)水流勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),他所游過的路程、過河所用的時(shí)間與水流速的關(guān)系是( 。

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(2011?普陀區(qū)二模)如圖所示,A、B為豎直墻面上等高的兩點(diǎn),AO、BO為長(zhǎng)度相等的兩根輕繩,CO為一根輕桿,轉(zhuǎn)軸C在AB中點(diǎn)D的正下方,AOB在同一水平面內(nèi),∠AOB=60°,∠COD=60°.若在O點(diǎn)處懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體,則平衡后繩AO所受的拉力大小為
1
3
mg
1
3
mg
,桿OC所受的壓力大小為
2
3
3
mg
2
3
3
mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?普陀區(qū)二模)下圖是熱水器系統(tǒng)的恒溫器集成電路,當(dāng)溫度低時(shí),熱敏電阻的阻值很大,溫度高時(shí)熱敏電阻的阻值就很小,只有當(dāng)熱水器中有水且水的溫度低時(shí),發(fā)熱器才會(huì)開啟并加熱;反之,便會(huì)關(guān)掉發(fā)熱器.如果熱水器中沒有水時(shí),電路中B點(diǎn)處于
電勢(shì)(填“高”或“低”),這個(gè)邏輯電路是
門電路.

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