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.
(13分)如图所示,用完全相同的、劲度系数均为k的轻弹簧A、B、C将两个质量均为m的小球连接并悬挂起来,两小球均处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,已知重力加速度为g,试求出轻弹簧A、B、C各自的伸长量。(所有弹簧形变均在弹性范围内)
(11分)如图所示,一小物块以水平向左的初速度v0=5m/s通过水平路面AB冲上足够长坡道BC。已知水平路面AB长s1=1.8m,坡道BC与水平面间的夹角α=37°,小物块与路面AB段、BC段的动摩擦因数均为μ=0.25,小物块经过B处时速度大小保持不变。求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)
⑴小物块向左运动到达B点时的速度大小vB;
⑵小物块在BC段向上运动时的加速度大小a2。
如右图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d="40" cm.电源电动势E="24" V,内电阻r="1" Ω,电阻R="15" Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0="4" m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时电源的输出功率是多大?(取g="10" m/s2)
如图所示,电阻R="10" W,电动机M的线圈电阻r="0.5" W,A、B间所加电压U="100" V,电流表示数I="30" A,则:
(1)流过电动机M的电流为多大?
(2)在1 min时间内,电动机输出的机械能为多少?
(3)如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?
如图所示的电路中,电源电动势E=6.0V,其内阻可忽略不计。电阻的阻值分别为,电容器的电容
。闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测
两端电压,其稳定值为
。
(1)该电压表的内阻为多大?
(2)由于电压表的接入,电容器的带电量变化了多少?