5.某研究性学习小组设计了利用力传感器和光电门传感器探究“动能定理”的实验,他们将力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连,用力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器,用于测量小车通过A、B两点时的速度v1和v2,如图所示.在小车上增减砝码来改变小车质量,用不同的重物G来改变拉力的大小,摩擦力不计.
(1)实验主要步骤如下:
次数M/kg$({v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2})$/m2s-2△Εk/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.650.4130.8400.420
30.5002.40△Ε31.22W3
41.002.401.202.421.21
51.002.841.422.861.43
①测量小车和拉力传感器的总质量M1,把细线的一端固定在力传感器上,另一端通过定滑轮与重物G相连,正确连接所需电路;
②将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动.除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外,还应该记录的物理量为两光电门间的距离;
③改变小车的质量或重物的质量,重复②的操作.
(2)表格中M是M1与小车中砝码质量之和,△Εk为动能变化量,F是拉力传感器的示数,W是F在A、B间所做的功.表中的△Ε3=0.600J,W3=0.610J(结果保留三位有效数字).
(3)根据上述实验数据可以得出的实验结论:在实验误差允许的范围内,物体所受合外力的功等于动能的变化量.
19.喷气式飞机在高空飞行时发动机向后喷出高速气体,使飞机受到一向前的推力.飞机在某一高度飞行时,竖直方向合力为零,飞机在竖直方向除受重力外还受向上的升力,飞机所受向上的升力是由机翼上下表面的压力差产生的,飞机的机翼后部装有襟翼,调整襟翼的角度,可改变升力的大小.飞机飞行时还受空气阻力,实验证实飞机所受空气阻力与速度平方成正比,即f=Kv2,K为空气阻力系数,空气阻力系数与飞机的形状、大小、襟翼的角度等因素有关,当飞机载重增大时,所需升力也增大,调整襟翼的角度可增大升力,这时空气阻力系数也将增大.
有一总质量为M的喷气式客机在上海机场升空到某一高度后水平飞向北京,升空到这一高度时客机的速度为V1,加速度为a1.经一段时间速度变为V2,此时的加速度为a2,再经一段时间速度变为V3,此时客机所受合力为零.客机加速过程中推力不变,由于客机加速过程时间较短,客机耗油量忽略不计,空气阻力系数恒为K,求:
(1)机翼上下表面的有效面积均为S,加速过程中机翼上下表面的压强差△P为多少?
(2)a1与a2的比值为多少?
(3)客机速度达V3后以这一速度匀速飞往北京,匀速飞行时客机发动机的平均功率为P,经时间t客机飞至北京上空时(高度未变),机翼上下表面的压强差减小为△P′.客机飞至北京上空时空气阻力系数变大、变小、还是不变?简要说明理由.客机从上海匀速飞至北京上空的过程中客机的耗油量为多少?克服阻力所做的功为多少?
 0  148659  148667  148673  148677  148683  148685  148689  148695  148697  148703  148709  148713  148715  148719  148725  148727  148733  148737  148739  148743  148745  148749  148751  148753  148754  148755  148757  148758  148759  148761  148763  148767  148769  148773  148775  148779  148785  148787  148793  148797  148799  148803  148809  148815  148817  148823  148827  148829  148835  148839  148845  148853  176998 

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