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風壓就是垂直于氣流方向上單位面積所受到的風的壓力。某工科大學的學生研究小組進行了風洞實驗,研究風速和風壓之間的關(guān)系,得到的實驗數(shù)據(jù)見下表:
風速(米/秒) | 2 | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 | 32 |
風壓(牛/米2) | 2.5 | 10 | 40 | 90 | 160 | 250 | 360 | 640 |
(1)試通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析,歸納出風速v與風壓P之間的定量關(guān)系。
(2)2007年,從烏魯木齊駛往阿克蘇的列車遭遇特大沙塵暴,列車的若干節(jié)車廂相繼被吹翻。據(jù)鐵路部門設(shè)在沿線的測風儀紀錄,當晚當?shù)氐钠骄L速為32米/秒,瞬時風速最高達43.4米/秒。已知每一節(jié)車廂重G=2×105N,車廂的高度為h=3米,長度L=25米,寬度d=1.5米,如圖1所示。試計算當時的大風對一節(jié)車廂施加的最大水平推力有多大?
(3)上述大風能將列車吹翻嗎?如果能吹翻,試說明你作出判斷的依據(jù)是什么?如果不能吹翻,也同樣說明理由,并猜測可能是什么因素使列車發(fā)生翻轉(zhuǎn)的?
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如圖,半徑為R的1/4圓弧支架豎直放置,支架底AB離地的距離為2R,圓弧邊緣C處有一小定滑輪,一輕繩兩端系著質(zhì)量分別為m1與m2的物體,掛在定滑輪兩邊,且m1>m2,開始時使m1、m2均靜止,m1、m2可視為質(zhì)點,不計一切摩擦。求:
(1)m1從靠近滑輪處靜止釋放后,緊貼著圓弧運動經(jīng)過最低點A時的速度vA;
(2)若m到最低點時繩突然斷開,求m1落地點離A點水平距離S;
(3)在滿足(2)條件情況下,m2從靜止起在整個過程中可以上升的最大高度H。
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如圖所示為某娛樂場的滑道示意圖,其中AB為曲面滑道,BC為水平滑道,水平滑道BC與半徑為1.6m的1/4圓弧滑道CD相切,DE為放在水平地面上的海綿墊。某人從坡頂滑下,經(jīng)過高度差為20m的A點和B點時的速度分別為2m/s和12m/s,在C點做平拋運動,最后落在海綿墊上E點。人的質(zhì)量為70kg,在BC段的動摩擦因數(shù)為0.2。問:
(1)從A到B的過程中,人克服阻力做的功是多少?
(2)為保證在C點做平拋運動,BC的最大值是多少?
(3)若BC取最大值,則DE的長是多少?
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質(zhì)量為10kg的物體在F=200N的水平推力作用下,從固定斜面的底端由靜止開始沿斜面向上運動,已知斜面的傾角,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。
(1)求物體受到滑動摩擦力的大;
(2)求物體向上運動的加速度大小;
(3)若物體上行4m后撤去推力F,則物體還能沿斜面向上滑行多少距離?
(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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如圖a所示,裝有位移傳感器發(fā)射器的、質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上,C為位移傳感器的接收器,它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上,經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移-時間(s-t)圖像和速率-時間(v-t)圖像。整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,斜面的長度為L高度為h。(取重力加速度g=10m/s2,結(jié)果保留—位有效數(shù)字)
(1)現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊導(dǎo)軌向上的初速度,A的v-t圖像如圖b所示。從圖線可得滑塊A下滑時的加速度a=
m/s2。
(2)此裝置還可用來驗證牛頓第二定律。實驗時,通過改變h,可以驗證質(zhì)量—定時,加速度與力成正比的關(guān)系;通過改變 ,可以驗證力一定時,加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系。(用L、h、M字母表示)
(3)將氣墊導(dǎo)軌換成滑板,給滑塊A—沿滑板向上的初速度,A的s-t圖像如圖C所示。通過圖像可求得滑板的傾角θ= (用反三角函數(shù)表示),滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)μ= 。
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圖l為“用DIs研究物體的加速度與力的關(guān)系”的實驗裝置圖,A為帶有位移傳感器發(fā)射器的小車,B為若干規(guī)格相同的回形針。實驗中,用回形針的重力大小替代小車所受拉力大小,摩擦阻力不計。
(1)為了研究物體的加速度與力的關(guān)系,實驗中應(yīng)該保持 不變。
(2)改變回形針的個數(shù)N,測得相應(yīng)的加速度,數(shù)據(jù)見右表。
回形針個數(shù)N | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 |
小車加速度 | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖2中畫出小車加速度a與回形針個數(shù)N的關(guān)系圖線。
(3)設(shè)—個回形針的重力為G,寫出小車加速度a與它所受拉力F的定量關(guān)系式。
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(1)(多項選擇題)在“研究有固定轉(zhuǎn)動軸物體的平衡“的實驗中,某同學采取了如下操作,其中能有效減小誤差的操作是:
A.將橫桿嚴格放置水平
B.檢查轉(zhuǎn)軸是否嚴格水平
C.輕輕撥動力矩盤,觀察其是否能自由轉(zhuǎn)動并隨遇平衡
D.根據(jù)圖釘所在位置與圓心的距離來確定拉力的力臂
(2)若要進一步減小誤差,你認為還能采取的措施有 。(任舉—項即可,不可與(1)小題的選項重復(fù))
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在”研究共點力的合成”的實驗中,
(1)提供的器材有:木板、白紙、彈簧測力計(兩只)、細繩、圖釘若干、鉛筆,還缺少的器材是 , 。
(2)某同學用兩只彈簧測力計分別拉住細繩套,互成角度地拉細繩使結(jié)點伸長到某—位置O靜止,此時另—位同學必須記錄的是(用字母表示) 。
A.兩條細繩套間的夾角 B.兩條細繩的方向
C.O點的位置 D.彈簧固定點
E.彈簧伸長的長度 F.兩彈簧測力計的示數(shù)
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如圖,在傾角為θ的斜面頂端A處以初速度拋出—質(zhì)量為m的小球,落在斜面上的某一點B處,空氣阻力不計,則小球從A處運動到B處所用的時間為 。當小球離斜面的距離最大時,小球的速度大小為 。
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如圖,—長為L的輕桿—端固定在光滑鉸鏈上,另—端固定—質(zhì)量為m的小球。一水平向右的拉力作用于桿的中點,使桿以角速度勻速轉(zhuǎn)動,當桿與水平方向成60°時,拉力的大小為 ,拉力的功率為 。
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