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【題目】小禹在家中利用電吹風的冷風檔做小實驗,偶然發(fā)現(xiàn)電吹風向上吹風時,可使一個塑料小球懸空而不掉下來.小禹好奇地向爸爸請教,爸爸表揚了小禹愛鉆研的好習慣,并告訴他:原因主要是流動的空氣對小球產生了一個方向與風向一致的作用力,這個作用力可以稱為“風阻”;當“風阻”與小球重力平衡時,小球就可以保持靜止;而且當小球的大小相同時,可認為受到的“風阻”大小F與空氣相對于小球的速度大小v的二次方成正比,即F=kv2(k為常數(shù)). 爸爸還鼓勵小禹結合初中知識來解決以下與這個現(xiàn)象相關的問題:
有一豎直通風管道,當給風裝置豎直向上給風時,整個管道內風速都相同,風速的大小可由給風裝置任意調整.風速大小為v時,質量為m的實心小球甲恰好能在管道內懸。
(1)若換上一個大小與甲球相同的實心小球乙,則需要調整風速大小為2v,才可以使乙保持懸浮.則乙球密度是甲球密度多少倍?
(2)若風速大小調整為1.2v,讓甲球在管道內由靜止釋放,它將先加速上升然后勻速上升,甲球勻速上升時,“風阻”對它做功的功率是多大?(用來表示結果的字母從m、g、k、v中選用) 請各位同學也來解決這兩個問題把!

【答案】
(1)解:由于甲球保持懸浮,由二力平衡條件可得G=F,即:G=kv2;

乙球保持懸浮時,同理可得:G=k(2v)2=4kv2

所以,甲球與乙球的重力關系為:G=4G

由G=mg可得:m=4m;

已知甲球與乙球的體積相同,根據ρ= 可得:ρ=4ρ;

答:乙球密度是甲球密度4倍;


(2)解:甲球勻速上升時,由二力平衡條件可得“風阻”:F=G=mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,

由題可知,風速為v時,甲球保持靜止;風速大小調整為1.2v時,甲球勻速上升;由于都是處于平衡狀態(tài),所以“風阻”相同,則空氣相對于小球的速度仍然為v,

則甲球上升的速度v′=1.2v﹣v=0.2v﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;

所以,風阻對甲球做功的功率:P= = =Fv′=mg×0.2v=0.2mgv.

答:甲球勻速上升時,“風阻”對它做功的功率是0.2mgv.


【解析】(1)根據F=kv2和懸浮條件即可得出重力與深度v的關系,然后根據v的關系得出甲球與乙球的重力關系;由于甲球與乙球的體積相同,根據ρ= 即可判斷;(2)根據平衡條件得出風阻對甲球的力,根據運動情況得出甲球上升的速度,利用P=Fv即可求出做功的功率.
【考點精析】掌握二力平衡條件的應用和物體的浮沉條件及其應用是解答本題的根本,需要知道二力平衡的條件是:作用在同一物體上的兩個力大小相等,方向相反,且作用在同一直線上,即合力為零.(一物、二力、等大、反向、同直線);物體的浮沉條件:浸沒在液體中的物體 F浮>G 時上浮,F(xiàn)浮 = G 時懸浮,F(xiàn)浮 <G 時下沉.物體浮沉條件的應用舉例:(1)輪船(2)潛水艇(3)氣球(4)飛艇、熱氣(5)密度計(密度計的刻度是從上到下刻度變大,刻度不均勻,且刻度無單位.).

練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是“神州九號”載人飛船與“天宮一號”交會對接時的情景,此時地面飛控中心和航天員之間的聯(lián)系手機通過來實現(xiàn)的.對接完成后,若以“天宮一號”為參照物,“神州九號”載人飛船是的.

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電壓不變,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器.閉合開關S,將滑動變阻器的滑片從最右端向左移動到中間位置的過程中,下列說法正確的是( )

A.電壓表V示數(shù)變小,電流表A1示數(shù)變大
B.電流表A1示數(shù)不變,電流表A2示數(shù)變大
C.電壓表V示數(shù)不變,電流表A2示數(shù)變大
D.電壓表V的示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值變小

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】小彬用如圖甲所示的實驗器材探究“電流與電阻的關系”.電源電壓恒為4.5V,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”字樣,可供選擇的定值阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω.

(1)請你用筆畫線代替導線,把圖甲所示的實驗電路補充完整.
(2)電路連接正確后,先用5Ω定值電阻進行實驗,閉合開關后,移動滑片,此時電流表示數(shù)如圖乙所示,則電路中的電流為A.再將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻進行實驗,應將滑動變阻器的滑片向端(選填“左”或“右”)移動,直至電壓表示數(shù)為V,并記錄電流表示數(shù).
(3)正確操作后,得到電流I隨電阻R變化的圖象如圖丙所示,由圖象可得出的結論是
(4)該同學還想多測量幾組數(shù)據,但是他不能選用的定值電阻是

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【題目】在我國隨著人民生活水平的提高,加上“汽車下鄉(xiāng)”政策的實施,不少農村家庭都購買了汽車,汽車開始進入普通百姓家庭.家住農村的小明同學家買了一輛嶄新的三廂汽車(如圖甲).小明發(fā)現(xiàn)汽車上的許多部件都用到了物理知識:(C=4.2×103J/(Kg℃ )
(1)汽車上的散熱器用水作為冷卻劑,這是利用了水的較大的性質.若水箱中裝有4L水,水溫從10℃升高到30℃時,水吸收的熱量為
(2)圖乙是該車自動測定汽車油箱內油面高度的裝置原理圖,圖中的油量表實質是表改裝而成的.
(3)若轎車以90kW的恒定功率啟動做直線運動,運動過程中受到的阻力不變,運動的速度v與時間t的關系如圖丙所示.則在0﹣5s時間內,轎車運動過程中受到的阻力是N.
(4)如圖丁所示的是汽車液壓剎車裝置的一部分,該裝置中AOB實為一個杠桿,O是杠桿的支點,請畫出剎車時它所受的阻力F2和動力臂L1

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【題目】從車床上剛剛加工下來的鋁件溫度都很高,這是因為(填“做功”或“熱傳遞”)使鋁件內能(填“增加”或“減小”)了.已知某鋁件加工之前的溫度為25℃,加工之后的溫度為100℃,如果要讓加工后質量為2kg的鋁件溫度冷卻到加工前的溫度,則該鋁件需要放出J的熱量.[C=0.88×103J/(㎏·℃)]

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【題目】如圖關于儀表的正確使用和電路常規(guī)連接正確的是( )
A. 電流表接電源
B. 電壓表接電源
C. 導線接電源
D. 家用電器接電源

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【題目】水具有比熱容大的特點,下列如圖的現(xiàn)象中與此特點無關的是(
A.海邊的晝夜溫差較小
B.空調房間里放盆水可以增加濕度
C.冬天暖氣設備用熱水供暖
D.用水冷卻汽車發(fā)動機

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【題目】在用“伏安法”測電阻的實驗中,小明根據如圖甲所示的電路圖,將實驗器材連接成如圖乙的實驗電路.

(1)同小組的小亮在檢查時發(fā)現(xiàn)實驗電路上有一根導線連接錯了,建議小明改接.請你在接錯的那根線上打“×”;另畫一根導線,使電路連接正確;如果不改接這根導線,對實驗的影響是:(具體說明是什么影響).
(2)小明將電路改接正確后合上開關,發(fā)現(xiàn)兩只電表中只有一只的指針發(fā)生了偏轉,則電路不可能發(fā)生故障是( )
A.Rx短路
B.Rx斷路
C.滑動變阻器接觸不良
D.電壓表斷路
(3)小明將電路改接正確后合上開關,調節(jié)變阻器的滑片到某位置,電壓表和電流表的指示如圖丙所示,則電壓表的讀數(shù)是V,電流表的讀數(shù)是A,被測電阻Rx的阻值是Ω.
(4)小明和小亮為他倆搶在其他同學之前完成實驗而高興,就準備整理實驗器材結束實驗.你認為他們的實驗真的結束了嗎?你會給他們提出什么建議呢?寫出你的要求和操作性建議: . 你提出這個建議的目的是:

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