跳伞运动员从跳伞塔上无初速度跳下,下落0.3s时打开降落伞,若打开降落伞前空气阻力不计;打开降落伞后,伞和运动员受的空气阻力大小与下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系数k=20 N·s2/m2,运动员和伞的总质量m="72" kg,设跳伞塔足够高,取g="10" m/s2。求:
⑴跳伞运动员下落0.3s时速度大小;
⑵跳伞运动员下落速度达到4m/s时的加速度大小;
⑶跳伞运动员最后的下落速度大小。
如图13-7-11所示,A、B、C表示匀强电场中的三点,它们的电势分别为φA="-5" V,φB="9" V,φC="2" V.试在图中画出过A、B、C点的三条等势线,并画出一条过C点的电场线.
图13-7-11
密度大于液体密度的固体颗粒,在液体中竖直下沉,但随着下沉速度变大,固体所受的阻力也变大,故下沉到一定深度后,固体颗粒就会匀速下沉。该实验是研究球形固体颗粒在水中竖直匀速下沉的速度与哪些量有关的实验,实验数据的记录如下表:(水的密度为
kg/m3)
| 次序 |
固体球的半径r(m) |
固体的密度ρ(kg/m3) |
匀速下沉的速度v(m/s) |
| 1 |
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0.55 |
| 2 |
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2.20 |
| 3 |
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4.95 |
| 4 |
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1.10 |
| 5 |
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![]() |
4.40 |
| 6 |
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1.65 |
| 7 |
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6.60 |
我们假定下沉速度
与重力加速度
成正比,根据以上实验数据,你可以推得球形固体在水中匀速下沉的速度
还与有关,其关系式是。(比例系数可用
表示)对匀速下沉的固体球作受力分析,固体球受到浮力(浮力大小等于排开液体的重力)、重力(球体积公式V=
计算)、匀速下沉时球受到的阻力
。可写出
与
及
的关系式为。(分析和推导过程不必写)
如图6-5-6所示装置可用来验证机械能守恒定律,摆锤A拴在长L的轻绳一端,另一端固定在O点,在A上放一个小铁片,现将摆锤拉起,使绳偏离竖直方向
角,由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板P阻挡而停止运动,这时铁片将作平抛运动而飞离摆锤,用刻度尺量出铁片的水平位移为s,下落高度为H.
要验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤初始位置离最低点的高度,其高度应为 ,同时还应求出摆锤在最低点时的速度,其速度应为 .
用实验中测量的物理量写出证明摆锤在运动中机械能守恒的关系式为 .
一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一个钢球接触,当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图6-3-18所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为s.
请你推导出弹簧的弹性势能
与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式.弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:

从上面的实验数据,你猜测弹簧的弹性势能
与弹簧长度的压缩量x之间有关系?为什么?
某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时,先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆,圆心为O,将圆形玻璃平放在白纸上,使其边界与所画的圆重合,在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2,在另一侧再先后插两枚大头针P3和P4,使从另一侧隔着玻璃观察时,大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一直线上,移去圆形玻璃和大头针后,在图13-1-11中画出:
图13-1-11
(1)沿P1、P2连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向;
(2)光线在玻璃内的传播方向;
(3)过光线的入射点作法线,标出入射角i和折射角r;
(4)写出计算玻璃折射率的公式.