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          (2007?茂名一模)當物體從高空下落時,空氣阻力(不計空氣的浮力)會隨物體的速度增大而增大,因此經過一段距離后將勻速下落,這個速度稱為此物體下落的終極速度.研究發(fā)現(xiàn),在相同環(huán)境條件下,球形物體的終極速度僅與球的半徑和質量有關(g取10m/s2)下表是某次研究的實驗數據:
          小球編號 A B C D
          小球的半徑(×10-2m) 0.5 0.5 1.0 1.5
          小球的質量(×10-3kg) 2 5 5 45
          小球的終極速度(m/s) 16 40 10 40
          (1)根據表中的數據,求出C球與D球在達到終極速度時所受的空氣阻力之比fC:fD
          (2)根據表中的數據,歸納出球形物體所受空氣阻力f與球的終極速度v及球的半徑r的關系,寫出表達式并求出比例系數.
          分析:(1)勻速時重力和阻力平衡,求解重力之比即可;
          (2)用控制變量法研究,即先控制半徑一定,看速度與質量關系;再控制速度一定,研究質量與半徑關系.
          解答:解:(1)球在達到終極速度時為平衡狀態(tài).
          空氣阻力f=mg   
          空氣阻力之比fC:fD=mC:mD=1:9  
          (2)對于每個球,在達到終極速度時,阻力與質量成正比.
          對于A、B球,半徑相同,由A、B球數據可知,質量與終極速度成正比,從而可得,阻力與終極速度成正比.
          同理由B、D兩球數據分析可知阻力與半徑的平方成正比;
          可得   f=Kvr2 
          對A、B、C、D四球都可得:k=
          f
          vr2
          =50 NS/m3 
          答:(1)C球與D球在達到終極速度時所受的空氣阻力之比為1:9;
          (2)球形物體所受空氣阻力f與球的終極速度v及球的半徑r的關系為f=Kvr2,比例系數為50 NS/m3
          點評:本題關鍵是通過表格數據研究收尾速度與半徑和質量的關系,要用控制變量法.
          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2007?茂名一模)如圖所示,用兩個一樣的彈簧測力計吊著一根銅棒,銅棒所在的虛線范圍內有垂直紙面的勻強磁場,棒中通以自左向右的電流,當棒靜止時,彈簧測力計的讀數之和為F1;若將棒中的電流反向,當棒靜止時,彈簧測力計的示數之和為F2,且F2>F1,根據這兩個數據,可以確定( 。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2007?茂名一模)(1)螺旋測微器的讀數
          5.695
          5.695
          mm,游標卡尺的讀數是
          58.65
          58.65
          mm.

          (2)某同學做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時,主要步驟是:
          A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上
          B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細繩,細繩的另一端系著繩套
          C.用兩個彈簧秤分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結點到達某一位置O.記錄下O點的位置,讀出兩個彈簧秤的示數
          D.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧秤的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F
          E.只用一只彈簧秤,通過細繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧秤的示數,記下細繩的方向,按同一標度作出這個力F′的圖示
          F.比較力F′和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結論.
          上述步驟中:①有重要遺漏的步驟的序號是
          C
          C
          E
          E
          ;②遺漏的內容分別是
          C中未記下兩條細繩的方向
          C中未記下兩條細繩的方向
          E中未說明把橡皮條的結點拉到位置O
          E中未說明把橡皮條的結點拉到位置O

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2007?茂名一模)如圖左所示,邊長為l和L的矩形線框aa′、bb′互相垂直,彼此絕緣,可繞中心軸O1O2轉動,將兩線框的始端并在一起接到滑環(huán)C,末端并在一起接到滑環(huán)D,C、D彼此絕緣.通過電刷跟C、D連接.線框處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的磁場中,磁場邊緣中心的張角為45°,如圖右所示(圖中的圓表示圓柱形鐵芯,它使磁鐵和鐵芯之間的磁場沿半徑方向,如圖箭頭所示).不論線框轉到磁場中的什么位置,磁場的方向總是沿著線框平面.磁場中長為l的線框邊所在處的磁感應強度大小恒為B,設線框aa′和bb′的電阻都是r,兩個線框以角速度ω逆時針勻速轉動,電阻R=2r.
          (1)求線框aa′轉到圖右位置時感應電動勢的大;
          (2)求轉動過程中電阻R上的電壓最大值;
          (3)從線框aa′進入磁場開始,作出0~T(T是線框轉動周期)時間內通過R的電流iR隨時間變化的圖象;
          (4)求外力驅動兩線框轉動一周所做的功.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2007?茂名一模)(1)地球獲得的太陽能來自太陽內部的反應:太陽內部存在大量的質子(氫核),這些質子不斷地進行著4個聚變?yōu)?個氦核的熱核反應,伴隨著熱核反應放出大量的能量,這些能量輻射到地球就是我們平常所說的太陽能.請寫出這個核反應方程并求出這一核反應所釋放的能量.(已知質子的質量mp=1.672118×10-27kg,電子質量me=9.13×10-31kg,氦核的質量mHe=6.6429×10-27kg,h=6.63×10-34J?S.)
          (2)理論和實驗均指出氫原子處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,基態(tài)的能量為E1=-13.6eV.當處于不同激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時產生的光線是紫外線,屬于賴曼系;而處于更高能級的氫原子向n=2的能級躍遷時產生的光線是可見光,屬于巴耳末系.求:
          ①巴耳末系光線中最長的波長是多少?
          ②若用此光線作為光源做雙縫干涉實驗,雙縫的距離為d=10μm,雙縫到屏的距離為L=0.02m,則干涉條紋的寬度是多少?

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