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设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比,与雨点下落的速度v的平方成...

设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比,与雨点下落的速度v的平方成正比,即f=kSv2(其中k为比例系数).雨点接近地面时近似看做匀速直线运动,重力加速度为g.若把雨点看做球形,其半径为r,球的体积为manfen5.com 满分网πr3,设雨点的密度为ρ,求:(1)每个雨点最终的运动速度vm(用ρ、r、g、k表示);(2)雨点的速度达到manfen5.com 满分网vm时,雨点的加速度a为多大(用g表示)?
(1)根据共点力平衡条件和题意中有关摩擦力的关系式列式求解; (2)先根据题意求出速度达到vm时的空气阻力,然后根据牛顿第二定律求解加速度. 【解析】 (1)当f=mg时,雨点达到最终速度vm,则 故 解得             即每个雨点最终的运动速度.                                   (2)由牛顿第二定律得:mg-f=ma 则 解得 故 即雨点的速度达到vm时,雨点的加速度a为.
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考点分析:
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(1)图1是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时,打点计时器所打的纸带的一部分.打点频率为50Hz,图中A、B、C、D、E、F…是按时间顺序先后确定的计数点(每两个计数点间有四个实验点未画出).用刻度尺量出AB、DE之间的距离分别是2.40cm和0.84cm,①那么小车的加速度大小是    m/s2,方向与小车运动的方向相   
②若当时电网中交变电流的频率变为60Hz电压变为210V,但该同学并不知道,那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比    (选填:“偏大”、“偏小”或“不变”).
(2)某同学在验证牛顿第二定律的实验中,实验装置如图2所示.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时,细线上挂适当的钩码,释放小车后,小车做匀加速运动,与小车相连的纸带上被打出一系列小点.
①实验中,该同学测出拉力F(钩码重力)和小车质量M,根据manfen5.com 满分网计算出加速度.发现绝大多数情况下,根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大.若该同学实验操作过程没有错误,试分析其原因.(至少写两点)
       
②另一同学在完成同样的实验时,每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50g的砝码,利用纸带测出每次小车的加速度,如果小车质量为100g,细绳质量可忽略,则如图3,下列曲线何者最适合描述小车加速度随着吊挂砝码个数的变化   
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如图所示,静止的小车板面上的物块质量m=8kg,被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N.现沿水平向左的方向对小车施以作用力,使小车运动的加速度由零逐渐增大到1m/s2,此后以1m/s2的加速度向左做匀加速直线运动.在此过程中( )
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A.物块做匀加速直线运动的过程中不受摩擦力作用
B.物块受到的摩擦力一直增大
C.某时刻物块受到的摩擦力为零
D.某时刻弹簧对物块的作用力为零
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如图,物体B经一轻质弹簧与下方地面上的物体A相连,A、B都处于静止状态.用力把B往下压到某一位置,释放后,它恰好能使A离开地面但不继续上升.如果仅改变A或B的质量,再用力把B往下压到同一位置后释放,要使A能离开地面,下列说法正确的是( )
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A.必须减少B的质量
B.必须增加B的质量
C.仅减少A的质量
D.仅增加A的质量
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质量为m的A球与质量为M的B球,分别连接在轻质弹簧的两端,如图所示,B球用平行于斜面的细线固定在倾角为30°的光滑斜面上,A、B球处于静止状态,当细线被剪断的瞬间,A、B两球的加速度大小分别为( )
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A.manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网
B.0,manfen5.com 满分网
C.0,manfen5.com 满分网
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下端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,A、B两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦),如图所示现用水平力F作用于物体B上,缓慢拉开一小角度,此过程中斜面体与物体A仍然静止则下列说出正确的是( )
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A.水平力F不变
B.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
C.物体A所受斜面体的作用力不变
D.斜面体所受地面的支持力一定不变
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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