题目内容
物体在只有重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动.这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气的阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动.
(1)为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关,小亮有如下猜想:
猜想一:物体下落的快慢与物体的材料有关;
猜想二:物体下落的快慢与物体下落的高度有关;
猜想三:物体下落的快慢与物体的质量有关.
为验证猜想的正确性,几位同学用4个金属球做了一系列实验,实验数据记录如下:
实验序号 | 材料 | 质量(g) | 下落高度(m) | 下落时间(s) |
1 | 铁球 | 50 | 10 | 1.43 |
2 | 铝球 | 50 | 10 | 1.43 |
3 | 铝球 | 50 | 15 | 1.75 |
4 | 铁球 | 80 | 10 | 1.43 |
(1)分析比较表格中数据可知,猜想 是正确的.
(2)小亮让质量相等的纸片和纸团同时从同一高度由静止开始下落,他发现两者下落时间不相等,原因是 .
(3)如图甲所示是某金属球自由下落的高度h与时间t的关系图象,为描述重力对该球做功W与时间t的关系,小亮绘制了如图乙所示的四个图象,其中正确的是 .
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如图为世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”.该飞机的表面使用一种碳纤维材料,其承载能力要比一般材料更好,但质量仅与一辆小型汽车相差无几.飞机上设有的通话、网络等设备,可随时保证飞机与地面的联系.白天,飞机飞行高度达到海拔8500米,依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力,同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行.晚上,依靠储存在锂电池里的电能继续飞行,并逐渐下降到1500米的高度,以减少能耗.飞机的有关技术参数如表:
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飞机净/总质量 | 2300/3600kg | 发动机最大功率 | 54kw |
锂电池能量密度 | 0.25kw•h/kg | 发动机转换效率 | 90% |
锂电池的总质量 | 630kg | 太阳能电池效率 | 23% |
(1)下列关于该飞机的说法中,正确的是
A.飞机依靠超声波与地面联系
B.飞机升空的原理与氦气飞艇相同
C.飞机的锂电池质量越大越好
D.表面使用的碳纤维具有强度大、密度小的特点
(2)飞机利用测距传感器来判断离地高度.若某测距传感器的阻值R1与离地高度h的关系如图乙所示,如图丙的检测电路采用了“稳流电源”(电源输出的电流恒定),要使高度表(实质是电流表或电压表)示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应安装在 (选填“1”、“2”或“3”)位置,该高度表示数刻度 (选填“均匀”或“不均匀”).
(3)若某次飞机夜间飞行消耗了锂电池总储存量的20%,则发动机输出了多少机械能?
(4)若飞机在最大功率下,正常巡航时速度为30m/s,则所受的阻力为多少?若飞机沿水平方向飞行过程中所受阻力与速度的平方成正比,在夜间飞行时,为了节约能源,以15m/s速度沿水平方向运行时,发动机输出的功率为多少?
(5)若是8500m高空处,飞机每秒每平方米接收的太阳光能量平均值为500J,每天以10小时计算,为了保证能够产生310kwh的电能,机翼的太阳能电池总面积至少为多少?