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题文

某研究性学习小组,为了探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究。图12为测定风力的实验装置图,其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝电阻较大;一质量和电阻都不计的细长细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OCH;有风时金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图13中虚线所示).细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。

(1)已知电源的电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=______________________。
(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关,于是他们进行了如下的实验:
实验一:使用同一球,改变风速,记录了在不同风速下电压表的示数。
表一 球半径r=0.50cm

风速(m/s)
10
15
20
30
电压表示数(V)
2.40
3.60
4.81
7.19

由表一数据可知:在球半径一定的情况下,风力大小与风速的关系是_______________________。
实验二:保持风速一定,换用同种材料、不同半径的实心球,记录了在球半径不同情况下电压表的示数。
表二 风速v=10 m/s

球半径(cm)
0.25
0.50
0.75
1.00
电压表示数(V)
9.60
2.40
1.07
0.60

由表二数据可知:在风速一定的情况下,风力大小与球半径的关系是_______________________。(球体积公式
(3)根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为_________________________。

科目 物理   题型 综合题   难度 较易
知识点: 三相电流的线电压、相电压
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(1)求从A点产生的粒子经电场和磁场后,打在光屏上的位置。
(2)若将圆形磁场区以O点为轴,整体逆时针将OB缓慢转过90°(与y轴重合),求
此过程中粒子打在光屏上的点距C点的最远距离。

的“U”型金属框架,其框架平面与桌面平行。其ab部分的电阻为R.框架其它部分
的电阻不计。垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd,它们之间的动摩擦因数为,且接触始终良好。cd棒通过不可伸长的细线与一个固定在O点的力的显示器相连,始终处于静止状态。现在让框架由静止开始在水平恒定拉力F的作用下(F是未知数),向右做加速运动,设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。最终框架匀速运动时力的显示器的读数为2mg。已知框架位于竖直向上足够大的匀强磁场中,磁感应强度为B。求:
(1)框架和棒刚开始运动的瞬间,框架的加速度为多大?
(2)框架最后做匀速运动对的速度多大?

径R=0.3m。在水平轨道上有大小相同的两小球A、B,B球质量mB=0.2kg,A球质量
mA=0.1kg。开始时,B球静止在水平轨道上,A球以v0=5m/s的速度向右运动与B球
正碰,碰后B球运动到圆弧轨道的最高点F时,对轨道的压力恰好为零。试求碰撞后
A球的速度。(重力加速度g取10m/s2



质量m=0.80kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度.0m/s开始向着木块B滑动,经过位移s=2.4m与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后两木块都落到地面上.木块A离开桌面后落到地面上的C点(图中未画出),木块B离开桌面后落到地面上的D点,D点距桌面边缘的水平距离s=0.60m,C、D两点之间的距离△s=0.28m.设两木块均可以看作质点,重力加速度取g=10m/s.求:木块与桌面间的动摩擦因数.








计,整个装置处于方向垂直向里的匀强磁场
中,当杆始终与导轨保持接触良好、沿导
轨向右匀速运动时,一带电微粒刚好能在
板间以与杆相同的速率在竖直平面内做半
径为的匀速圆周运动,试求:
(1)金属杆向右匀速运动的速度大小.
(2)若匀强磁场的磁感应强度为B,则为使做上述运动,作用在杆上的水平拉力的功率为
多大.

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