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(16分)为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系,小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”,如图所示。在高出水面H 处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”, “A鱼”竖直下滑hA后速度减为零,“B鱼” 竖直下滑hB后速度减为零。“鱼”在水中运动时,除受重力外还受浮力和水的阻力,已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的10/9倍,重力加速度为g,“鱼”运动的位移远大于“鱼”的长度。假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定,空气阻力不计。求:

(1)“A鱼”入水瞬间的速度VA1
(2)“A鱼”在水中运动时所受阻力fA
(3)“A鱼”与“B鱼” 在水中运动时所受阻力之比fA:fB
(1)(2)(3)
“A鱼”在入水前作自由落体运动,有
得到:
(2)“A鱼”在水中运动时受到重力、浮力和阻力的作用,做匀减速运动,设加速度为,有



由题得:
综合上述各式,得

(3)考虑到“B鱼”的运动情况、受力与“A鱼”相似,有

综合⑥⑦两式得到:
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图所示的几个运动过程中,物体的弹性势能增加的是
A.如图(甲),撑杆跳高的运动员上升过程中,杆的弹性势能
B.如图(乙),人拉长弹簧过程中,弹簧的弹性势能
C.如图(丙),模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中,橡皮筋的弹性势能
D.如图(丁),小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某人用手将1Kg物体由静止向上提起1m ,这时物体的速度为2m/s,则下列说法正确的是(g=10m/s)(     )
A.手对物体做功10JB.合外力做功2J
C.合外力做功12JD.物体克服重力做功12J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个物体由静止开始,从A点出发分别经三个不同的光滑斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3 处,如图所示,下面说法中那些是正确的(     )
A.在 C1、C2、C3 处的速度相等
B.在 C1、C2、C3 处的动能相同
C.物体在三个斜面上的运动都是匀加速运动,在AC1上下滑时加速度最小
D.物体在三个斜面上的运动都是匀加速运动,在AC3上下滑时所用时间最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动的动能EK与角速度的关系。某同学采用了下述实验方法进行探索:先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮从脱离动力到停止转动的过程中转动的圈数为,通过分析实验数据,得出结论。经实验测得的几组如下表所示:

0.5
1
2
3
4
n
5.0
20
80
180
320

 
 
 


另外已测得砂轮转轴的直径为1cm,转轴间的摩擦力为10/πN
(1)计算出砂轮每次脱离动力时的转动动能,并填入上表中(只需填前三个);
(2)由上述数据写出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)如图所示为一位于竖直平面内的轨道装置示意图,其中AB段平直、长度为5R、与水平面成,BC段呈水平,CD段为半径为R,下端与水平面相切的半圆,一质量为m可以看成质点的小木块从A点由静止开始下落,最终从D点飞出,又正好落在B点,不计轨道摩擦以及小木块经过各个轨道连接点的动能损失,已知

(1)求BC段长度;
(2)若BC段有摩擦,且动摩擦因数

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图示,圆管构成的半圆形竖直轨道和光滑斜面固定在水平地面上,圆形轨道半径和斜面高度均为R,斜面倾角a 等于45°,MN为直径且与水平面垂直。直径略小于圆管内径质量为m的小球以某一初速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时飞出轨道,恰好落在光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,重力加速度为g,忽略圆管内径及各处摩擦,求:

(1)小球在半圆轨道最高点M时所受弹力
(2)若AE段为摩擦因素等于u的粗糙平面且足够长,且小球过A点速度大小不变,则小球在AE段滑行的距离是多少。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

水平地面上有一个半径为R的圆形轨道,竖直平面上边中点P离地面高为h,P正下方一点P′位于COA连线上且与轨道圆心O的距离为L(L>R),如图所示。现从P点水平抛出质量为m的小沙袋,使其击中轨道上的小车(沙袋与小车均视为质点,空气阻力不计)。求:

(1)小车停在轨道B点时(∠AOB=90°),沙袋抛出后经多长时间击中小车?击中时动能多大?
(2)若小车匀速圆周运动顺时针经A点时沙袋抛出,为使沙袋能在B处击中小车,小车的速率v应满足的条件。
(3)若在P、C之间以水平射程为(L+R)的平抛运动轨迹制成一光滑轨道,小沙袋从顶点P由静止下滑击中C点小车时水平速度多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)在2011年少年科技创新大赛中,某同学展示了其设计的自设程序控制的电动赛车,赛车(可视为质点)从A点由静止出发,经过时间t后关闭电动机,赛车继续前进至B点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道,通过轨道最高点P后又进入水平轨道CD上。已知赛车在水平轨道AB部分和CD部分运动时受到阻力恒为车重的0.5倍,即k=Ff/mg =0.5.赛车的质量m=0.4kg,通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作,轨道AB的长度L=2m.圆形轨道的半径R=0.5m,空气阻力可忽略,取重力加速度g =l0m/s2。某次比赛,要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道,又在CD轨道上运动的路程最短。在此条件下,求:
(1)小车在CD轨道上运动的最短路程;
(2)赛车电动机工作的时间。

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