(2009?江蘇模擬)翼型降落傘有很好的飛行性能.它被看作飛機(jī)的機(jī)翼,跳傘運(yùn)動(dòng)員可方便地控制轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作.其原理是通過對(duì)降落傘的調(diào)節(jié),使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響.已知:空氣升力F1與飛行方向垂直,大小與速度的平方成正比,F(xiàn)1=C1v2;空氣摩擦力F2與飛行方向相反,大小與速度的平方成正比,F(xiàn)2=C2v2.其中C1、C2相互影響,可由運(yùn)動(dòng)員調(diào)節(jié),滿足如圖b所示的關(guān)系.試求:
(1)圖a中畫出了運(yùn)動(dòng)員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運(yùn)動(dòng)軌跡.試對(duì)兩位置的運(yùn)動(dòng)員畫出受力示意圖并判斷,①、②兩軌跡中哪條是不可能的,并簡要說明理由;
(2)若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為α,試從力平衡的角度證明:tanα=C2/C1;
(3)某運(yùn)動(dòng)員和裝備的總質(zhì)量為70kg,勻速飛行的速度v與地平線的夾角α約20°(取tan20°=4/11),勻速飛行的速度v多大?(g取10m/s2,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(4)若運(yùn)動(dòng)員出機(jī)艙時(shí)飛機(jī)距地面的高度為800m、飛機(jī)飛行速度為540km/h,降落過程中該運(yùn)動(dòng)員和裝備損失的機(jī)械能△E多大?
分析:(1)物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件是所受的合力方向與速度方向在一條直線上,根據(jù)運(yùn)動(dòng)員和翼型傘的受力情況進(jìn)行判斷.
(2)由①位置的受力分析,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)重力進(jìn)行分解,根據(jù)平衡條件求解.
(3)在圖b中過原點(diǎn)作直線C2=
4
11
C1,正確得到直線與曲線的交點(diǎn)后求解.
(4)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員和裝備的動(dòng)能和重力勢(shì)能的減小量求出損失的機(jī)械能.
解答:解:(1)②軌跡不可能存在
①位置,三力可能平衡(或三力的合力可能與速度在一直線),運(yùn)動(dòng)員做直線運(yùn)動(dòng)
②位置,合力方向與速度方向不可能在一直線,所以不會(huì)沿豎直方向做直線運(yùn).

(2)由①位置的受力分析可知,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)重力進(jìn)行分解,根據(jù)平衡條件得:
F1=mgcosα=C1v2
F2=mgsinα=C2v2
兩式消去mg和v得tanα=C2/C1
(3)在圖b中過原點(diǎn)作直線
正確得到直線與曲線的交點(diǎn)

C2=2,C1=5.5
根據(jù)F2=mgsinα=C2v2或F1=mgcosα=C1v2
得v=10.9m/s
(4)運(yùn)動(dòng)員和裝備損失的機(jī)械能等于運(yùn)動(dòng)員和裝備的動(dòng)能和重力勢(shì)能的減小量,
△E=mgH+
1
2
mv02-
1
2
mv2=(70×10×800+
1
2
×70×1502-
1
2
×70×10.92)J=1.34×106 J
答:(1)②軌跡是不可能的;
(2)以上已經(jīng)證明;
(3)勻速飛行的速度是10.9m/s
(4)降落過程中該運(yùn)動(dòng)員和裝備損失的機(jī)械能是1.34×106 J.
點(diǎn)評(píng):本題有一定的難度,能正確的理解題目所提示的信息,并有一定的數(shù)據(jù)解讀能力是解決該題的關(guān)鍵.
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(2009?江蘇模擬)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常使用的電流表是磁電式儀表.這種電流表的構(gòu)造如圖甲所示.蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布的.當(dāng)線圈通以如圖乙所示的電流,下列說法正確的是(  )

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(2009?江蘇模擬)一列簡諧橫波沿x軸傳播,圖甲是t=3s時(shí)的波形圖,圖乙是波上x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線,則該橫波的速度為
1
1
m/s,傳播方向?yàn)?!--BA-->
沿x軸負(fù)方向
沿x軸負(fù)方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?江蘇模擬)用DIS研究機(jī)械能守恒定律.將實(shí)驗(yàn)裝置中的光電門傳感器接入數(shù)據(jù)采集器,測(cè)定擺錘在某一位置的瞬時(shí)速度,從而求得擺錘在該位置的動(dòng)能,同時(shí)輸入擺錘的高度,求得擺錘在該位置的重力勢(shì)能,進(jìn)而研究勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化時(shí)的規(guī)律.實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m,已由計(jì)算機(jī)默認(rèn),不必輸入.現(xiàn)某位同學(xué)要測(cè)定擺錘在D點(diǎn)的瞬時(shí)速度.其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,接著他點(diǎn)擊“開始記錄”,同時(shí)讓擺錘從圖中所示位置釋放,計(jì)算機(jī)將擺錘通過光電門傳感器的速度自動(dòng)記錄在表格的對(duì)應(yīng)處,如圖.
(1)請(qǐng)指出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤之處:
①光電門傳感器未放在標(biāo)尺盤最低端的D點(diǎn) ②擺錘釋放器未置于A點(diǎn)
①光電門傳感器未放在標(biāo)尺盤最低端的D點(diǎn) ②擺錘釋放器未置于A點(diǎn)

(2)圖中計(jì)算機(jī)記錄的數(shù)據(jù)與真實(shí)值相比將
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”或“仍準(zhǔn)確”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?江蘇模擬)如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物塊間用一輕彈簧連接,放在傾角為θ的粗糙斜面上,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.平行于斜面、大小為F的拉力作用在m1上,使m1、m2一起向上作勻加速運(yùn)動(dòng),斜面始終靜止在水平地面上,則( 。

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(2009?江蘇模擬)現(xiàn)有一電池,其電動(dòng)勢(shì)E約為9V,內(nèi)阻r在35~55Ω范圍內(nèi),最大允許電流為50mA.為測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn).圖中電壓表的內(nèi)電阻很大,對(duì)電路的影響可以不計(jì);R為電阻箱,阻值范圍為0~9 999Ω;R0為保護(hù)電阻.

(1)實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用
C
C

A.10Ω,2.5W       B.50Ω,1.0W       C.150Ω,1.0W     D.1 500Ω,5.0W
(2)按照?qǐng)D甲所示的電路圖,將圖乙的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路;
(3)該同學(xué)接好電路后,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U,再改變電阻箱阻值,取得多組數(shù)據(jù),然后通過作出有關(guān)物理量的線性圖象,求得電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.
a.請(qǐng)寫出與你所作線性圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式
1
U
=
r
E
1
R0+R
+
1
E
(或者
1
R0+R
=
E
r
1
U
-
1
r
1
U
=
r
E
1
R0+R
+
1
E
(或者
1
R0+R
=
E
r
1
U
-
1
r
;
b.請(qǐng)?jiān)趫D丙的虛線框內(nèi)坐標(biāo)中作出定性圖象(要求標(biāo)明兩個(gè)坐標(biāo)軸所表示的物理量,用符號(hào)表示);
c.圖丙中
縱軸截距的倒數(shù)(或者:斜率除以縱軸截距的絕對(duì)值)
縱軸截距的倒數(shù)(或者:斜率除以縱軸截距的絕對(duì)值)
表示E,
斜率除以縱軸的截距(或者:縱軸截距的倒數(shù)的絕對(duì)值)
斜率除以縱軸的截距(或者:縱軸截距的倒數(shù)的絕對(duì)值)
表示r.

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