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解析
| 共计 2 道试题
1 . 质量为m的小球在重力和空气阻力的共同作用下,在空中运动,若小球在运动过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比,即,其中k为已知的常量,重力加速度为g,请回答以下问题:
(1)若小球在足够高的位置由静止开始下落,则:
a. 小球下落过程中所能达到的最大速度为______
b. 若小球下落t时间后达到最大速度,则小球达到最大速度时,下落的距离为______
(2)若小球自距离地面高度为HA点以水平速度抛出,经过一段时间t后落在地面上B点,如图a所示。由于有空气阻力的存在,若想直接求出AB两点间的水平距离S和小球到达B点(但尚未着地)时的末速度,计算难度很大。为此,我们可以做以下变换:
如图b所示,将初速度分解为两个分速度,且使的大小满足。那么小球从AB的曲线运动,可以看作小球沿两个方向的直线运动的叠加。则:
   
c. 小球沿方向的分运动的位移为______AB两点间的水平距离S______
d. 小球到达B点(但尚未着地)时的末速度的大小为______。(回答d问时,角可以认为是已知量)
2023-07-21更新 | 497次组卷 | 1卷引用:北京市第二中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题(选考)
2 . 在科幻电影《流浪地球》中,由于太阳极速衰老膨胀即将吞噬地球,所以人类要把地球“推”离太阳系,而要想实现这一步,首先要让地球停止自转。人类采用的办法是在赤道上架设若干台大功率“转向发动机”,利用核聚变反应中释放的能量将燃烧物质以极高的速度抛射到太空,利用“反冲力”使地球转动逐渐减慢。已知每台“转向发动机”在单位时间内能将质量为m0的物质以相对地球速度v抛出,地球质量为,半径为,自转角速度为
(1)如图所示,大圆表示地球赤道,弯曲箭头表示地球自转方向,小圆圈表示转向发动机的位置。要想获得最大的转动力矩,使减速效果最好,请你用箭头在途中A点标出燃烧物质的抛射方向___________
(2)若转向发动机都按照产生最大力矩方向抛射物质,求每台转向发动机获得的平均反冲力F的大小___________。(说明:地球减速是个漫长的过程,但在研究反冲力时,可认为地球自转速度不变)
(3)为了计算在赤道上要架设多少台“转向发动机”,需用到与刚体(理想化模型,即形状和大小完全不变的物体)转动相关的物理知识。虽然我们在高中阶段没有学习关于刚体的动力学知识,但是我们可以通过“类比”的方法来认识它。
a.我们学过质点平动的动力学方程:,相应地,在刚体转动中,有,其中,M表示力矩,表征外力对刚体的转动效果;I为刚体的“转动惯量”,与平动中的质量m相对应,表征刚体转动状态改变的难易程度,对于质量均匀分布的刚体而言,m为球体质量,R为球体半径,地球可视为质量分布均匀的刚体。到目前为止,你可能还不知道所代表的物理含义,但它也可以表示为某个物理量变化率的形式,与平动中的加速度a对应。请你利用所学知识并结合题目信息,猜想“”所代表的物理量,简要写出猜想理由并说明所代表的物理量的含义___________
b.若要求在T时间内停止自转,求赤道上至少要安装转向发动机的个数N___________
2019-05-09更新 | 643次组卷 | 4卷引用:【区级联考】北京市丰台区2019届高三第二次模拟考试物理试题
共计 平均难度:一般