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目前雾霾天气仍然困扰人们,为了解决此难题很多环保组织和环保爱好者不断研究。某个环...

目前雾霾天气仍然困扰人们,为了解决此难题很多环保组织和环保爱好者不断研究。某个环保组织研究发现通过降雨能有效解决雾霾天气。当雨滴在空中下落时,不断与漂浮在空气中的雾霾颗粒相遇并结合为一体,其质量不断增大,直至落地。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为m,初速度为v0,每个雾霾颗粒质量均为m0,假设雾霾颗粒均匀分布,且雨滴每下落距离h后才与静止的雾霾颗粒碰撞并立即结合在一起。试求:

1若不计重力和空气阻力,求第n次碰撞后雨滴的速度大小。

2若不计空气阻力,但考虑重力,求第1次碰撞后雨滴的速度大小。

3若初始时雨滴受到的空气阻力是f,假设空气阻力只与结合体的质量有关。以后每碰撞一次结合体受到的空气阻力都变为碰前的2倍,当第n次碰后结合体的机械能为E,求此过程因碰撞损失的机械能△E。

 

(1)(2) (3) 【解析】 试题分析:(1)不计重力和空气阻力,全过程中动量守恒 mv0=(m+nm0)vn 得 (2)若只受到重力,雨滴下降过程中做加速度为g的匀加速运动, 第1次碰撞前 碰撞瞬间动量守恒 则有 解得 (3)由功能原理及能量守恒得: 又 两式联立解得 考点:动量守恒定律;能量守恒定律 【名师点睛】物理计算题中涉及n次过程重复出现的题目,往往需要不完全归纳的方法得出通项式,本题中雨滴的n次碰撞后的速度就是典型的例子.这是一道比较困难的好题。  
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考点分析:
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甲所示,在高h =08m的水平平台上放置一质量为M =10kg的小木块视为质点,小木块距平台右边缘d =2m,以一定的水平初速度向右运动,在平台上运动的V2-x关系如乙所示。最后,小木块从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s =08m的地面上,g取10m/s2,求:

1小木块滑出时的速度;

2小木块在水平平台滑动过程中产生的热量

 

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某实验小组在探究加速度与物体受力的关系实验中,设计出如下实验方案,实验装置如图甲所示.已知小车(含遮光条))质量M,砝码盘质量m0,长木板上固定两个光电门AB,其实验步骤是:

A.按图甲所示安装好实验装置;

B.挂上细绳和砝码盘(含砝码),调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;

C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m

D.将小车置于长木板上由静止释放,让小车在木板上运动,并先后经过AB两个光电门

E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码的质量,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度。

回答下列问题:

1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?______(填).

2)如图乙,遮光条的宽度为______mm。若遮光条宽度为d,经过光电门AB时遮光时间分别为t1t2,光电门AB中心之间的距离为L,砝码盘中砝码的质量为m,重力加速度为g,则小车的加速度为______,小车受到的合外力为______(用题目给定的物理量符号表示)

3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,他根据表中的数据画出a-F图象(如图丙).造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是:           

 

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在“验证力的平行四边形定则”实验中:

1如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么乙中=________

2现将钩码改为两个弹簧测力计,如丙所示,使橡皮筋另一端细线上连接两个弹簧秤,仍然拉至O点,现使F2大小不变地沿顺时针转过某一小角度,相应地使F1的大小及图中β角发生变化则相应的变化可能是____________

AF1一定增大

BF1可能减小

CF1若增大,β角一定减小

DF1若增大,β角可能增大

 

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将小球以某一初速度从地面竖直向上抛出,取地面为零势能面,小球在上升过程中的动能Ek、重力势能Ep与上升高度h间的关系分别如图中两直线所示取g=10 m/s2,下列说法正确的是    

A小球的质量为01 kg

B小球受到的阻力不包括重力大小为05 N

C小球动能与重力势能相等时的高度为20/9 m

D小球上升到3 m时,动能与重力势能之差为05J

 

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如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其F-v2图象如图乙图所示 

A小球的质量为bR/a

B当地的重力加速度大小为b/R

Cv2=c时,小球对杆的弹力方向向上

Dv2=2b时,小球受到的弹力的大小大于重力的大小

 

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试题属性

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