题目内容
(09年台州市期末)(11分)如图所示,质量为m=1.00的带电小球用长为l=1.00m的绝缘细线悬挂于竖直向上的匀强电场中的O点,O点距水平地面的高度为h=2.05m,小球静止时细线拉力为
。若保持匀强电场的大小不变,而将方向缓慢转向水平向右,当小球再次静止时,求:
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(1)细线与竖直方向的夹角?
(2)若将细线烧断,请说出小球到达地面前的运动轨迹,并求出烧断细线后小球到达地面的时间?(假设地面上方的匀强电场范围足够大)
解析:(1)由题意得:电场力
……① (1分)
当小球再次达到平衡时,细线与竖直方向的夹角θ为:
……② (2分)
解①②得:θ=37o (1分)
(2)烧断细线时,小球在重力和水平方向的电场力作用下从静止开始运动,所以运动轨迹为倾斜的直线。(只要说明是直线都得分) (2分)
由运动的独立性可知,小球从烧断细线到到达地面所用的时间为:
……③ (1分)
……④ (1分)
解③④得:
(1分)
(09年台州市期末)(6分)小汽车正在走进我们的家庭,你对汽车了解多少?一辆汽车性能的优劣,其油耗标准非常重要。而影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力。人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力f(也称风阻)主要与两个因素有关:
①汽车正面垂直投影面积S;
②汽车行驶速度v。
研究人员在风洞实验室中,控制一定条件,通过模拟实验得到下表所列数据:
| 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
2.0 | 206 | 464 | 824 | 1291 | 1860 |
2.5 | 258 | 580 | 1032 | 1614 | 2324 |
3.0 | 309 | 696 | 1239 | 1936 | 2788 |
3.5 | 361 | 812 | 1445 | 2258 | 3252 |
4.0 | 412 | 928 | 1652 | 2581 | 3717 |
(1)由上表数据可得汽车风阻f 与汽车正面垂直投影面积S 及汽车行驶速度v 的关系式为 f = (比例系数要求用K表示)。
(2)据推理或猜测,K的大小主要与 、 等因素有关.