题目内容
【题目】小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),速度是5m/s,将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中,小球的速度v和弹簧缩短的长度△L之间的关系如图丁所示,其中A为曲线的最高点.已知该弹簧每受到0.4N的压力就缩短1cm,并且轻弹簧在受到撞击到压缩到最短的过程中始终发生弹性形变.根据力与运动的知识,由图象分析弹簧对小球的弹力与小球重力的大小关系可知,小球的重力为N.
【答案】2
【解析】解:在小球向下运动过程中,受竖直向上的弹簧的弹力,竖直向下的重力.开始时,重力大于弹力,合力向下,小球速度越来越大. 随弹簧压缩量的增大,弹力越来越大,当弹力与重力相等时,两力是一对平衡力,合力为零.
小球再向下运动,弹力大于重力,合力向上,小球速度减小.
由此可见,当重力G与弹力F是一对平衡力时,小球速度最大.
此时,由图可知弹簧的压缩量△L=5cm,
由平衡条件得;G=F=0.4N/cm×5cm=2N.
所以答案是:2.
【题目】如图1 所示是一艘智能太阳能混合动力游船,它的动力系统由太阳能电池组和柴油发电机组组成.游船照明采用节能灯和LED 灯.船满载时的排水量为60t.航行中,船载能量管理系统按下表中航行速度要求自动识别并切换动力系统.船的航行速度简称航速,单位为“节”,用kn 表示.
航速/kn | 供电模式 | 动力系统 | 最大功率/kW |
0~4 | 纯电池 | 太阳能电池组 | |
4~8 | 柴电 | 柴油发电机 | 300 |
(1)游船满载时,所受的浮力为N;当部分游客下船后,船底受到水的压强将(增大/减小/不变).
(2)船上照明电路中用到了恒流电阻,它的电流与电压关系如图2 所示.当恒流电阻两端的电压由0V 增大到4V 的过程中,它的电阻(不变/减小/增大).若将它与一只标有“3.2V0.3A”的LED(发光二极管)一起接到电压为4V 的电源上,要使LED 正常工作,则应将它们联到电路中;若该电路中的电源电压可调,则电源电压在范围内变化,它们都能正常工作.
(3)已知船航行时,所受的阻力与航速的平方成正比.若在柴电和纯电池供电模式下,游船以最大航速航行时所受的阻力分别为f1、f2 , 则f1与f2的比值是;当游船以纯电池模式航行时,动力系统的最大功率是kW.(设船做匀速直线运动)