当物体从高空下落时,空气阻力(不计空气的浮力)会随物体的速度增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度.研究发现,在相同环境条件下,球形物体的终极速度仅与球的半径和质量有关.(g取10m/s2)下表是某次研究的实验数据:
小球编号 |
A |
B |
C |
小球的半径(×10-2m) |
0.5 |
0.5 |
1.5 |
小球的质量(×10-3kg) |
2 |
5 |
45 |
小球的终极速度(m/s) |
16 |
40 |
40 |
(1)根据表中的数据,求出B球与C球在达到终极速度时所受的空气阻力之比fB∶fC.
(2)根据表中的数据,归纳出球型物体所受的空气阻力f与球的终极速度v及球的半径r的关系,写出表达式并求出比例系数.
如图所示,在同一竖直平面内两正对着的相向半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动,今在最高点与最低点各放一个压力传感器,测试小球对轨道的压力,并通过计算机显示出来,当轨道距离变化时,测得两点压力差与距离x的图像如图.(g=10m/s2,不计空气阻力)求:
(1)小球的质量和半圆轨道的半径分别为多少?
(2)若x的最大值为15m,为保证小球能沿轨道运动,则小球在最底点B处的速度至少为多大?
质量为M的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t内前进的距离为s。耙地时。拖拉机受到的牵引力恒为F,受到地面的阻力为自重的k倍,耙所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。求:
(1)拖拉机的加速度大小。
(2)拖拉机对连接杆的拉力大小。
(3)时间t内拖拉机对耙做的功。
如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图b所示的x-tanθ图象,g取l0m/s2,则:
(1)由图b可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度。实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为m。(保留1位有效数字)
(2)若最后得到的图象如图c所示,则可能的原因是(写出一个)
如图所示,在倾角为秒的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A,B,它们的质量分别为
、
,弹簧的劲度系数为
。C为一固定挡板,系统处于静止状态。现在开始用一恒力沿斜面方向拉物块A使之向上运动,若稳定后物块A、B共同以加速度
沿斜面向上匀加速运动(重力加速度为g)。求:
(1)稳定后弹簧对物块A的弹力:
(2)从恒力作用前到稳定后物块A与物块B间距离的变化量d。
如图所示,在同一竖直平面内两正对着的相向半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动,今在最高点与最低点各放一个压力传感器,测试小球对轨道的压力,并通过计算机显示出来,当轨道距离变化时,测得两点压力差与距离x的图像如图.(g=10m/s2,不计空气阻力)求:
(1)小球的质量和半圆轨道的半径分别为多少?
(2)若x的最大值为15m,为保证小球能沿轨道运动,则小球在最底点B处的速度至少为多大?