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6.阳光明媚的运动场上正在举行百米比赛,发令枪响时伴有烟雾,位于终点处的甲乙两位计时员分别根据烟雾和声音开始计时,他们计时的起始时间相差0.3s,这段时间内速度为8.3m/s的运动员跑的路程是2.5m.(声速为340m/s,忽略光传播的时间,计算结果保留一位小数)

分析 (1)利用公式t=$\frac{s}{v}$计算出声音传播100m所用的时间即为相差的时间.
(2)利用s=vt计算相差的时间里运动员跑的路程.

解答 解:(1)计时的起始时间相差的时间为声音传播100m所用的时间,
由v=$\frac{s}{t}$得:
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{100m}{340m/s}$≈0.3s.
(2)由v=$\frac{s}{t}$得:运动员跑的路程s′=v′t=8.3m/s×0.3s≈2.5m.
故答案为:0.3;2.5.

点评 本题考查速度公式的应用,指导声音和光在空气中的传播速度不同,不能忽略声音的传播也需要时间,看到烟才是计时员计时较准确的时刻.

练习册系列答案
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17.快速骑自行车,我们会感到空气阻力,而且骑车速度越快,感觉空气阻力越大.由此小华同学猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关.

在一个无风的周末,小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上.小华打开汽车天窗,将如图所示装置固定在汽车车顶.爸爸依次以4Km/h、9Km/h、16Km/h、23Km/h的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小华依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在表中.根据二力平衡,弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力.
汽车速度v/(km/h)491623
弹簧测力计示数F/N0.10.52.04.0
(1)实验装置中用小车而不是木块,并将其放在表面平滑的木板上,目的是为了减小摩擦对实验结果的影响.
(2)分析表中的实验数据可知,物体运动速度越大,所受空气阻力越大.
(3)实验完毕后,小华又进行了新的思考:空中下落的物体速度会增大,那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大,其所受的空气阻力会不会也一直增大?在老师的指导下,小华知道了:若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大;若下落雨滴所受空气阻力大于重力,则雨滴下落速度减小.
请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学科学知识分析:一滴质量为50mg的雨滴从高空下落时(假设在无风天气,雨滴下落高度足够大,雨滴下落过程中质量不变),所受到的最大阻力f=0.05N (g=10N/kg).
(4)你认为运动物体受到的空气阻力大小还与物体的形状(或横截面积或风速)有关.
14.如图甲所示,是江苏如东风力发电场的外景,该场是亚洲目前建设规模最大的风电基地,小明在参观了发电场后,对风力发电机产生了浓厚的兴趣.风力发电机发电时的输出功率和哪些因素有关呢?对这一问题,他做了如下猜想:

①风力发电机的输出功率可能与风速有关
②风力发电机的输出功率可能与叶片的倾角有关
为了探究风力发电机的输出功率是否与风速有关,小明设计了如下实验步骤:
①如图乙,将风叶安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码.
②在风车正前方1m处放置电风扇,将电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间.
③将电风扇换到2、3挡位,重复以上实验,并将数据记录在表格中.
(注:电风扇挡位越高,风速越大)
表一:
电风扇挡位钩码的质量(g)提升钩码到A点的时间(s)
15015
25013
35010
(1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的时间来比较风车输出功率的大小.
(2)通过实验可以得到的结论是:风力发电机的输出功率与风速有关,风速越大,风力发电机输出功率越大.为了进一步研究风力发电机,他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据:
表二:不同风速下风力发电机每秒获得的风能
风速v(m/s)5101520
1s获得的能量E(104J)15120405350
表三:发电机输出电功率与风速的关系
风速(m/s)5101520
输出电功率(kW)436015001100
(3)对表二进行分析,你发现风速在5m/s~15m/s的范围内,风力发电机每秒获得的风能(E)与风速(v)的数学定量关系式是:E=1200v3
(4)根据表三,风速为10m/s时,这台发电机1h的发电量可供100只“220V 100W”的路灯工作36h.
(5)风速为10m/s时,这台发电机的发电效率是多大?

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