8.如圖所示為用光電門測(cè)定鋼球下落時(shí)所受阻力的實(shí)驗(yàn)裝置,直徑為d,質(zhì)量為m的鋼球自由下落過程中,先后通過光電門A,B,計(jì)時(shí)裝置測(cè)出鋼球通過A,B的時(shí)間分別是tA,tB,用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度,測(cè)出兩光電門間的距離為h,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.
(1)鋼球下落的加速度大小a=$\frac{meoz5s2^{2}({t}_{A}^{2}-{t}_{B}^{2})}{2h{t}_{A}^{2}{t}_{B}^{2}}$;
(2)鋼球受到的空氣平均阻力Ff=m(g-$\frac{0au72pm^{2}({t}_{A}^{2}-{t}_{B}^{2})}{2h{t}_{A}^{2}{t}_{B}^{2}}$);
(3)本題“用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度”,但從嚴(yán)格意義上講是不準(zhǔn)確的,鋼球通過光電門的平均速度<(選填“>”或“<”)鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度.

分析 (1)利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度,由此可以求出小鐵球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度,再由加速度公式,即可求解;
(2)根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合加速度大小,即可求解空氣平均阻力;
(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律判斷求解.

解答 解:(1)由通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度,則vA=$\frackrfenll{{t}_{A}}$;
同理,vB=$\fracpljgcqc{{t}_{B}}$;
根據(jù)${v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}=2ah$,則有:a=$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2h}$=$\frac{wpxpcpn^{2}}{2h({t}_{B}^{2}-{t}_{A}^{2})}$=$\frac{plkgi0d^{2}({t}_{A}^{2}-{t}_{B}^{2})}{2h{t}_{A}^{2}{t}_{B}^{2}}$;
(2)鋼球下落過程中,受到阻力,根據(jù)牛頓第二定律,則有:mg-Ff=ma;
解得:Ff=m(g-a)=m(g-$\frac{qvsdces^{2}({t}_{A}^{2}-{t}_{B}^{2})}{2h{t}_{A}^{2}{t}_{B}^{2}}$);
(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得鋼球通過光電門的平均速度等于這個(gè)過程中中間時(shí)刻速度,
所以鋼球通過光電門的平均速度<鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度,
故答案為:(1)$\frac{2u5gj55^{2}({t}_{A}^{2}-{t}_{B}^{2})}{2h{t}_{A}^{2}{t}_{B}^{2}}$;(2)m(g-$\frac{neplyxx^{2}({t}_{A}^{2}-{t}_{B}^{2})}{2h{t}_{A}^{2}{t}_{B}^{2}}$);(3)<.

點(diǎn)評(píng) 考查加速度的公式,掌握牛頓第二定律,理解平均速度與瞬時(shí)速度的聯(lián)系與區(qū)別.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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14.以下四個(gè)物理量中,哪些物理量的求和運(yùn)算可應(yīng)用平行四邊形定則( 。
A.B.加速度C.質(zhì)量D.路程

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15.如圖所示的電路,燈泡L接在輸入電壓A、B之間時(shí),L消耗的功率為9W,若將L接在較遠(yuǎn)的C、D間消耗的功率為4W,則輸電線上消耗的總功率為多少?

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12.如圖所示,在電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E、電場(chǎng)線沿豎直方向的區(qū)域有一豎直平面AOB,若OB沿豎直方向,∠BOA=60°,OA=L,OB=$\sqrt{3}$L,現(xiàn)將一質(zhì)量為m,電荷量為q的正離子(重力與空氣阻力忽略不計(jì))以一定的初動(dòng)能自O(shè)點(diǎn)水平向右拋出,它在運(yùn)動(dòng)過程中恰好通過A點(diǎn),并且到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能時(shí)初動(dòng)能的$\frac{7}{3}$倍,現(xiàn)用垂直于平面AOB的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)取代電場(chǎng),還將此離子從O點(diǎn)以原來的初速度水平拋出,它恰好通過B點(diǎn).試求:
(1)存在電場(chǎng)時(shí),O、A兩點(diǎn)間的電壓;
(2)存在電場(chǎng)時(shí),離子到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值.
(3)該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小及其方向.

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3.“雪豹-10”是由中國(guó)航天科工集團(tuán)公司自主研制的排爆機(jī)器人,主要用于處置或銷毀爆炸可疑物的專用器材,避免不必要的人員傷亡,假設(shè)“雪豹-10”在執(zhí)行某次排爆任務(wù)時(shí)運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.0-7s內(nèi)“雪豹-10”一直做加速運(yùn)動(dòng)
B.0-7s內(nèi)“雪豹-10”一直做勻加速運(yùn)動(dòng)
C.前7s內(nèi)“雪豹-10”的路程大于7m
D.前7s內(nèi)“雪豹-10”的平均速度大小為1m/s

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13.在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中:
(1)利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑如圖所示,合金絲的直徑為0.680mm.
(2)為了精確測(cè)量合金絲的電阻Rx,以下操作中錯(cuò)誤的是C.
A.用米尺量出合金絲的全長(zhǎng)三次,算出其平均值
B.用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑,算出其平均值
C.用伏安法測(cè)電阻時(shí)采用電流表內(nèi)接電路,多次測(cè)量后算出其平均值
D.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡量保持金屬絲的溫度不變
(3)欲用“伏安法”測(cè)定合金絲的電阻,電阻約為12Ω,要求合金絲電阻兩端的電壓從零開始連續(xù)調(diào)節(jié),測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,下列器材中電流表應(yīng)選用的是C.滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用的是E.(在橫線上填寫所選器材前的代號(hào))在圖2的方框內(nèi)畫出應(yīng)采用的電路圖.
A.電池組E(6V,內(nèi)阻很小)
B.電流表A1(0-3A,內(nèi)阻約0.0125Ω)
C.電流表A2(0-0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)
D.電壓表V(0-6V,內(nèi)阻約為6kΩ)
E.滑動(dòng)變阻器R1(0-5Ω,2A)
F.動(dòng)變阻器R2(0-1000Ω,1A)

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20.木塊A從斜面底端以初速度v0沖上斜面,經(jīng)一段時(shí)間,回到斜面底端.若木塊A在斜面上所受的摩擦阻力大小不變.則下列說法正確的是( 。
A.木塊上滑的時(shí)間與下滑的時(shí)間相等
B.木塊在上滑過程中與下滑過程中摩擦力的平均功率相等
C.木塊在上滑過程中與下滑過程中合力做功的絕對(duì)值相等
D.木塊在上滑過程中與下滑過程中機(jī)械能的變化量相等

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17.質(zhì)量為5t的汽車以恒定的輸出功率75KW在一條平直的公路上由靜止開始行使,在10s內(nèi)速度達(dá)到10m/s,則在這段時(shí)間內(nèi)牽引力所做的功為7.5×105J、克服摩擦阻力所做的功為5×104J、合力所做的功為2.5×104J.

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18.下列說法中,符合物理學(xué)史實(shí)的是(  )
A.亞里士多德認(rèn)為,必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動(dòng);沒有力的作用,物體將靜止
B.牛頓站在“巨人”的肩上,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并且利用萬有引力定律首次計(jì)算出了地球的質(zhì)量
C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),即電流可以在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)
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