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    如图1所示，在2010上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界，最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m，直径D=4m的透明“垂直风洞”．风洞是人工产生和控制的气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动．在风力作用的正对面积不变时，风力F=0.06v2（v为风速）．在本次风洞飞行上升表演中，表演者的质量m=60kg，为提高表演的观赏性，控制风速v与表演者上升的高度h间的关系如图2所示．g=10m/s2．求：
    （1）表演者上升达最大速度时的高度h1．
    （2）表演者上升的最大高度h2．
    （3）为防止停电停风事故，风洞备有应急电源，若在本次表演中表演者在最大高度h2时突然停电，为保证表演者的人身安全，则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间tm．（设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行）

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    （1）由图2可知v2=1.2×104-500h，
    即风力F=7.2×102-30h
    当表演者在上升过程中的最大速度vm时有  F=mg
    代入数据得h1=4m．
    （2）对表演者列动能定理得WF-mgh2=0
    因WF与h成线性关系，则风力做功WF=
    F 0+Fh2
    2
    h2
    代入数据化简得h2=8m  
    （3）当应急电源接通后，风洞以最大风速运行时滞后时间最长，表演者减速的加速度为
         a=
    Fm-mg
    m
    =2    m/s2  
    表演者从最高处到落地过程有H=
    1
    2
    g
    t2m
    +
    (gtm)2
    2a

    代入数据化简得tm=
    2
    		15
    15
    s≈0.52s．
    答：
    （1）表演者上升达最大速度时的高度h1=4m．
    （2）表演者上升的最大高度h2=8m．
    （3）留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间tm=0.52s．
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图8所示，在纸带上标记0、1、2、3、4、5、6、7共8个计数点（图中计数点6、7没有画出），相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，其零点跟计数点“0”对齐．
    （1）在这个实验中，下列说法正确的是
    C
    C

    A．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低
    B．在纸带上选计数点时必须从打下的第一个点算起
    C．应先接通电源，再释放小车
    D．作v-t图时，所描出的线必须经过每一个点
    （2）把从图8中读出的三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中．
    距离 d1 d3 d5
    测量值/cm
    1.20
    1.20
    5.40
    5.40
    12.00
    12.00
    （3）小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=
    0.21
    0.21
     m/s．（保留二位有效数字）
    （4）粗测小车的加速度是a=
    0.60
    0.60
     m/s2．
    （5）该同学在测量的时候忘记将计数点7到0点的距离记录下来，根据前面的数值，可以推算出计数点7到0的距离为
    21.00
    21.00
    cm．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图所示．由图可读出D=
    50.80
    50.80
    mm，d=
    3.774
    3.774
    mm．
    （2）用图甲所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验．
    ①对于实验的操作要求，下列说法正确的是
    AD
    AD

    A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
    B．斜槽轨道必须光滑
    C．斜槽轨道末端可以不水平
    D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
    E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来
    ②根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹．部分运动轨迹如图乙所示．图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等．若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，重力加速度为g．可求出小球从P1运动到P2所用的时间为
    2
    l
    g
    2
    l
    g
    ，小球抛出后的水平速度为
    3
    		gl
    3
    		gl
    ．
    ⑤
    （3）兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
    ①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
    ②将电动小车、纸带和打点计时器按如图1所示安装；
    ③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
    ④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）．
    在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图2所示．请你分析纸带数据，回答下列问题（计算结果取三位有效数字）：
    （1）该电动小车运动的最大速度为
    1.50
    1.50
    m/s；
    （2）该电动小车被关闭电源后加速度大小为
    2.00
    2.00
    m/s2；
    （3）该电动小车的额定功率为
    1.20
    1.20
    W．

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    科目：高中物理 来源：2011届福建省三明二中高三第二次模拟考试（理综）物理试题 题型：实验题

    Ⅰ．某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”，他们进行了以下实验探究：
    (1)猜想：
    ①f阻与车的速度v无关    ②f阻∝v      ③f阻∝v2
    (2)探究步骤
    ①将带有风帆的玩具小车、己连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在光滑倾斜的长木板上：②接通打点计时器电源(电源频率f=50Hz)，使玩具小车从静止开始加速运动，足够长的时间后关闭打点计时器；③改变长木板的倾角，重复以上实验，记录实验数据如下表所示：请你根据该小组的探究完成下列的问题：

    (Ⅰ)图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带，通过计算完成表中对应的空白项。

    实验次数
    		木板倾角θ
    		sinθ
    		小车匀速运动时的速度v(m/s)
    		小车匀速运动时速度的平方v2(m/s)2
    1
    		4°
    		0.07
    		0.60
    		0.36
    2
    		10°
    		0.18
    		 
    		 
    3
    		24°
    		0.41
    		3.51
    		12.32
    4
    		36°
    		0.59
    		5.06
    		25.60
    5
    		48°
    		0.74
    		6.34
    		40.20
    6
    		60°
    		0.87
    		 
    		 
    (Ⅱ)通过观察表中的实验数据，试写出倾角θ=60°时小车匀速运动的速度并填在表中对应的空白处。
    (Ⅲ)结论：在实验误差范围内，通过对数据的观察分析，玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是                                    。
    Ⅱ．“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验电路如图所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝。

    现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示。
    编号
    		材料
    		长度(m)
    		横截面积(mm2)
    A
    		镍铬合金
    		0.8
    		0.8
    B
    		镍铬合金
    		0.5
    		0.5
    C
    		镍铬合金
    		0.3
    		0.5
    D
    		镍铬合金
    		0.3
    		1.0
    E
    		康铜丝
    		0.3
    		0.5
    F
    		康铜丝
    		0.8
    		0.8
     
    （1）电路图中四种金属丝a、b、c分别为上表中编号为C、B、D的金属丝，则d应选上表中的_____________(用表中编号A、B、C、D、E、F表示)。
    （2） 为测量某一种电阻丝单位长度上的电阻R0，某同学利用一段带有滑动片P且粗细均匀的电阻丝AB和下列器材做实验：图为某次测量电阻丝长度和直径示意图，甲图为20等分的游标卡尺，读数为        mm；乙图为螺旋测微器，读数为      mm。
    其余器材如下：
    A．电流表：500mA、4Ω；
    B．电阻箱R/：最大阻值99.9Ω，阻值最小变量为0.1Ω；
    C．定值电阻R：阻值为1.2Ω；
    D．电源：电动势为6V，内阻r=0.4Ω；
    E．开关S、导线若干。
    实验时采用如图所示电路（虚线框中电路未画出），滑动片P与电阻丝接触良好，且AP长记为L，其他导线电阻不计。改变电阻丝连入电路的长度L，分别测出通过电阻丝的电流值如下表：
     
    		1
    		2
    		3
    		4
    		5
    L/m
    		0.5000
    		0.4000
    		0.3000
    		0.2000
    		0.1000
    I/A
    		0.83
    		0.96
    		1.11
    		1.39
    		1.78
    /A－1
    		1.20
    		1.04
    		0.90
    		0.72
    		0.56
    根据测得的数据，该同学作出了电阻丝的图象，如图所示。

    ①请将实验电路图中虚线框中电路补充完整。要求：无论P滑至何处，电流表均安全，并且能尽可能准确地测出上表中的电流值。

    ②由图像得出该电阻丝单位长度上的电阻R0=______Ω/m。此时电阻箱R’连入电路的阻_____Ω。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    用如图1所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系（交流电频率为50Hz）：

    （1）如图2所示实验仪器为电火花计时器，下列关于其工作电压判断正确的是 ▲__

    A．交流电源6V　　　　　　　　　　　　　　　 B．直流电源6V

    C．交流电源220V　　　　　　　　　　　　　 D．直流电源220V

    （2）下图3所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。

    根据下图可知，打下E点时小车的速度为 ▲__m/s．小车的加速度为 ▲_m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）

    （3）另一同学在该实验中得到如下一组实验数据（表中F表示细线对小车的拉力，a表示小车的加速度）：

    0.196

    0.294

    0.392

    0.490

    0.588

    0.25

    0.58

    0.90

    1.20

    1.53

    　　　①请在答题纸所示图4的坐标系中作出a-F图象；

    ②根据图表分析，实验操作中存在的问题可能是　 ▲___（填字母序号）

    　 　　　A．平衡摩擦力时木板倾角过小

    　　 　　B．平衡摩擦力时木板倾角过大

    　　　 　C．小车质量太大

    　　　 D．钩码的质量太大


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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年高二（上）模块物理试卷（选修3-1）（解析版） 题型：解答题

    为了测量某电池的电动势E（约为3V）和内阻r，可供选择的器材如下：
    A．电流表G1（2mA 100Ω）
    B．电流表G2（1mA 内阻未知）
    C．电阻箱R1（0～999.9Ω）
    D．电阻箱R2（0～9999Ω）
    E．滑动变阻器R3（0～10Ω 1A）
    F．滑动变阻器R4（0～1 000Ω 10mA）
    G．定值电阻R（800Ω 0.1A）
    H．待测电池
    I．导线、电键若干
    （1）采用如图1所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：
    I1（mA）0.400.811.201.592.00
    I2（mA）0.200.400.600.801.00
    根据测量数据，请在图2坐标中描点作出I1-I2图线．由图得到电流表G2的内阻等于______Ω．
    （2）在现有器材的条件下，测量该电池的电动势和内阻，采用如图3所示的电路，图中滑动变阻器①应该选用给定的器材中______，电阻箱②选______（均填写器材代号）．
    （3）根据图3所示电路，请在图4中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．

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