某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为s,比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点,整个过程中球一直保持在球拍中心不动,比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0,如图所示,设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g。
(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数k;
(2)求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式;
(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v0,而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求β应满足的条件。
(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数k;
(2)求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式;
(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v0,而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求β应满足的条件。
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更新时间:2019/01/30 18:14:09
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【知识点】 牛顿定律与直线运动-简单过程
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】为保证航海安全,海员需进行跳水训练。某次跳水训练中,质量的海员从距水面的跳台边缘处由静止自由下落,下落过程中双脚并拢,脚尖绷直,身体始终保持竖直。忽略空气阻力,重力加速度g取。
(1)求海员从离开跳台到接触水面所用的时间;
(2)已知海员本次跳水触水瞬间受到水的作用力方向竖直向上,大小,式中水的密度,比例系数,触水瞬间的有效面积,求海员触水瞬间加速度的大小;
(3)若海员从触水到速度减为0用时2s,求该过程中水对海员平均作用力的大小。
(1)求海员从离开跳台到接触水面所用的时间;
(2)已知海员本次跳水触水瞬间受到水的作用力方向竖直向上,大小,式中水的密度,比例系数,触水瞬间的有效面积,求海员触水瞬间加速度的大小;
(3)若海员从触水到速度减为0用时2s,求该过程中水对海员平均作用力的大小。
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解答题
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适中
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【推荐2】迷你实验:“气球火箭”比赛。
实验目的:用牛顿运动定律解释“气球火箭”的运动情况。
实验器材:气球、吸管、细绳、胶带、刻度尺等。
实验步骤:
(1)细绳穿过吸管后将两端固定,作为导轨。
(2)吹起气球后封口,防止漏气。将气球用胶带固定于吸管上,如图所示。
(3)放开气球口,气球将沿着导轨运动。
(4)拍摄“气球火箭”从启动到停止的视频。
(5)用不同的气球重复步骤(2)~(4)。
比一比:哪个气球跑得最远?
算一算:哪个气球的平均速度最大?
分析视频,描述“气球火箭”从启动到停止的运动情况。用牛顿运动定律解释“气球火箭”为何如此运动。
实验目的:用牛顿运动定律解释“气球火箭”的运动情况。
实验器材:气球、吸管、细绳、胶带、刻度尺等。
实验步骤:
(1)细绳穿过吸管后将两端固定,作为导轨。
(2)吹起气球后封口,防止漏气。将气球用胶带固定于吸管上,如图所示。
(3)放开气球口,气球将沿着导轨运动。
(4)拍摄“气球火箭”从启动到停止的视频。
(5)用不同的气球重复步骤(2)~(4)。
比一比:哪个气球跑得最远?
算一算:哪个气球的平均速度最大?
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】物流公司通过滑轨把货物(视为质点)直接装运到卡车中。如图所示,长度l1=4m的倾斜滑轨与水平面成37°角,滑轨与车厢平滑连接。货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑,货物在倾斜滑轨上滑行时的加速度大小a1=2m/s2,取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求货物与滑轨间的动摩擦因数μ1;
(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小v;
(3)若货物与车厢底板间的动摩擦因数μ2=0.1,不考虑货物从滑轨滑上车厢底板过程中的能量损失,不计车厢的高度,货物在车厢底板上运动的位移。(货物与车厢右侧厢壁未发生相撞)
(1)求货物与滑轨间的动摩擦因数μ1;
(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小v;
(3)若货物与车厢底板间的动摩擦因数μ2=0.1,不考虑货物从滑轨滑上车厢底板过程中的能量损失,不计车厢的高度,货物在车厢底板上运动的位移。(货物与车厢右侧厢壁未发生相撞)
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