【題目】《地球脈動2》是BBC制作的大型記錄片,該片為了環(huán)保采用熱氣球進行拍攝。若氣球在空中停留一段時間后,攝影師扔掉一些壓艙物使氣球豎直向上做勻加速運動。假設此過程中氣球所受空氣阻力與停留階段相等,攝影師在4s時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)氣球上升了4m;然后保持質量不變,通過減小空氣作用力使氣球速度在上升2m過程中隨時間均勻減小到零。已知氣球、座艙、壓艙物、攝影器材和人員的總質量為1050kg,重力加速度g10m/s2,求:

(1)勻加速階段的加速度大;

(2)扔掉的壓艙物質量;

(3)氣球速度均勻減小過程中所受空氣作用力的大小。

【答案】10.5m/s2250kg39000N

【解析】試題分析:根據(jù)位移時間公式求得勻加速階段的加速度;在加速階段,根據(jù)牛頓第二定律即可求得拋掉的物體質量;利用速度位移公式求得減速時的加速度,在根據(jù)牛頓第二定律求得減速階段所受的阻力。

1)由位移時間公式: ,代入數(shù)據(jù)解得:a=0.5m/s2

2)設氣球受到空氣的浮力為F,氣球的總質量為M,拋掉質量為m壓艙物,則氣球整體向上勻加速運動時,由牛頓第二定律可得:
F-M-mg=M-ma

代入數(shù)據(jù)解得:m=50kg

3)氣球4s末的速度為:

減速時的加速度為:

代入數(shù)據(jù)解得:

設氣球受到空氣的浮力為f,根據(jù)牛頓第二定律可得:

代入數(shù)據(jù)解得:

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,質量m的小球套在半徑為R的固定光滑圓環(huán)上,圓環(huán)的圓心為O,原長為0.8R的輕質彈簧一端固定于O點,另一端與小球相連,彈簧與圓環(huán)在同一豎直平面內(nèi),圓環(huán)上B點在O的正下方,當小球在A處受到沿圓環(huán)切線方向的恒力F作用時,恰好與圓環(huán)間無相互作用,且處于靜止狀態(tài).已知: , ,彈簧處于彈性限度內(nèi), , ,重力加速度g=10m/s2.求:

1)該彈簧的勁度系數(shù)k;

2)撤去恒力,小球從A點沿圓環(huán)下滑到B點時的速度大小vB;

3)小球通過B點時,圓環(huán)對小球的作用力大小NB

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【題目】在圖示電路中,當合上開關S后,兩個標有“3 V 1 W”的燈泡均不發(fā)光,用電壓表測得Uac=Ubd=6V,如果各段導線及接線處均無問題,這說明( )

A. 開關S未接通

B. 燈泡L1的燈絲斷了

C. 燈泡L2的燈絲斷了

D. 滑動變阻器R電阻絲斷了

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【題目】如圖所示,水平傳送帶AB12 m,以v0=5 m/s的速度勻速運動,運動方向向右,另有一物體以v=10 m/s的速度滑上傳送帶的右端,它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.5.(g=10 m/s2)

(1)通過計算說明物體能否到達左端A點?

(2)求物體在傳送帶上運動的時間.

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【題目】如圖所示,間距為L、電阻不計的光滑導軌固定在傾角為θ的斜面上.在區(qū)域內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場,磁感應強度為B,在區(qū)域內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場,其磁感應強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖所示.t0時刻在軌道上端的金屬細棒ab從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑,同時下端的另一金屬細棒cd在位于區(qū)域內(nèi)的導軌上由靜止釋放.在ab棒運動到區(qū)域的下邊界EF處之前,cd棒始終靜止不動,兩棒均與導軌接觸良好.已知ab棒和cd棒的質量均為m,電阻均為R,區(qū)域沿斜面的長度為2L,在ttx時刻(tx未知)ab棒恰進入?yún)^(qū)域,重力加速度為g.求:

(1)ab棒在區(qū)域內(nèi)運動時cd棒消耗的電功率;

(2)ab棒在區(qū)域內(nèi)運動時cd棒上產(chǎn)生的熱量;

(3)ab棒開始下滑至EF的過程中流過導體棒cd的電量.

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【題目】如圖甲所示,在某電場中建立坐標軸, 、軸上的兩點, 、分別為兩點在軸上的坐標值.一電子僅在電場力作用下沿軸運動,該電子的電勢能隨其坐標變化的關系如圖乙所示,則下列說法中正確的是(

A. 該電場一定不是孤立點電荷形成的電場

B. 點的電場強度小于點的電場強度

C. 電子由點運動到點的過程中電場力對其所做的功

D. 電子在點的動能小于在點的動能

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【題目】一個質量為m1的人造地球衛(wèi)星在高空做勻速圓周運動,軌道半徑為r,某時刻和一個質量為m2的太空碎片發(fā)生迎頭正碰,碰后二者結合成一個整體,速度大小變?yōu)樾l(wèi)星原來速度的,并開始沿橢圓軌道運動,軌道的遠地點為碰撞時的點。若碰后衛(wèi)星的內(nèi)部裝置仍能有效運轉,當衛(wèi)星與碎片的整體再次通過遠地點時通過極短時間的遙控噴氣可使整體仍在衛(wèi)星碰前的軌道上做圓周運動,繞行方向與碰前相同。已知地球的半徑為R,地球表面的重力加度大小為g,則下列說法正確的是

A. 衛(wèi)星與碎片碰撞前的線速度大小為

B. 衛(wèi)星與碎片碰撞前運行的周期大小為

C. 噴氣裝置對衛(wèi)星和碎片整體所做的功為

D. 噴氣裝置對衛(wèi)星和碎片整體所做的功為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中,某同學先用多用電表的250mA檔測量通過小燈泡的電流。

(1)在圖甲電路中,需要將多用電表的兩表筆連接到a、b兩處,其中黑表筆應與_____連接(填“a”或“b”)。

(2)將得到的數(shù)據(jù)記錄在表格中,當電源為1.50V時,對應的多用電表指針指示如圖乙所示,其讀數(shù)為_______mA。

(3)由于長期使用多用電表,表內(nèi)電池的電動勢會降低,仍按第(2)步驟測量電路中的電流,則測量示數(shù)會_________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

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【題目】如圖所示,固定光滑金屬導軌間距為L,導軌電阻不計,上端a、b間接有阻值為R的電阻,導軌平面與水平面的夾角為θ,且處在磁感應強度大小為B. 方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。質量為m、電阻為r的導體棒與固定彈簧相連后放在導軌上。初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導體棒具有沿軌道向上的初速度v0.整個運動過程中導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的中心軸線與導軌平行。

(1)求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向;

(2)當導體棒第一次回到初始位置時,速度變?yōu)?/span>v,求此時導體棒的加速度大小a.

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