题目内容

8．风洞是对飞机、导弹性能进行检测的一种高科技产物，现代汽车的生产也有
运用风洞技术进行检测的，如图所示是小丽所在兴趣小组设计的一个类似于风洞的实验装置，他们在桌面上放有许多大小不同的塑料球，这些塑料球的密度均为ρ，用水平向左恒定的风作用在球上，使它们做匀加速运动（摩擦不计）．
已知风对球的作用力F与球的最大横截面积S成正比，即F=kS，k为一常量．对塑料球来说，可以认为空间存在一个风力场，在该风力场中风力对球做功与路径无关．（　　）
A．可以定义风力场强度E=$\frac{F}{S}$=k，方向与风力相同
B．风力场强度E与塑料球受到的风力成正比
C．若以栅栏P为风力势能参考平面，距P为x处的风力势能是Ep=kx
D．以栅栏P为风力势能参考平面，塑料小球的半径用r表示，某时刻的速度用v表示，风力场中机械能守恒定律可写为kπr2x+$\frac{2}{3}$ρπr3v2=恒量

分析 本题可以类比电场强度进行分析，风力强度类似于电场强度，与所受的分力无关，电场力所做的功等于电势能的减小量，则风力势能的减小量等于风力所做的功．

解答 解：A、风力强度类似于电场强度，E=$\frac{F}{S}$=k，方向与风力方向相同，大小与所受风力无关．故A正确，B错误．
C、风力所做的功等于风力势能的减小量，从x处运动到栅栏P处，风力所做的功为W=Fx=KSx=Kπr2x．则风力势能的减小量等于Kπr2x，以栅栏P为风力势能参考平面，则距P为x处的风力势能是Ep=Kπr2x．故C错误．
D、在风力场中只有动能和风力势能相互转化，机械能守恒的表达式为：EP+EK=c（常量），Ep=Kπr2x，EK=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{1}{2}$•$\frac{4}{3}$πr3v2=$\frac{2}{3}$πρr3v2，所以kπr2x+$\frac{2}{3}$ρπr3v2=恒量．故D正确．
故选：AD．

点评 解决本题的关键采用类比的方法，风力强度类比于电场强度，风力做功与风力势能的关系类比于电场力做功与电势能的关系．

练习册系列答案
相关题目
9．课外活动小组的同学设计了一个实验方案，用来测算缠绕螺线管的金属丝长度．已知缠绕螺线管的金属丝电阻较小，经查阅资料得知该金属丝的电阻率为ρ．
（1）实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图甲所示，可知金属丝的直径为d=1.125mm．
（2）若测得的金属丝直径用d表示，电阻用R表示，则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L=$\frac{π{d}^{2}R}{4ρ}$．
（3）小组的同学用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b位置，如图乙所示，若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中
指针位置选择开关
所处档位		读   数
a直流电流100mA23.0mA
直流电压2.5V0.57V
b电阻×100350Ω
19．关于静电场的下列说法中正确的是（　　）
A．电场中电势较高处的电场强度也一定较大
B．同一电场中等势面较密处的电场强度也一定较大
C．电场中的电场线不一定与等势面垂直
D．非匀强电场中将一电子由静止释放后一定沿电场线运动
16．电动机带动滚轮匀速转动，在滚轮的作用下，将金属杆从最底端A送往倾角θ=30°的足够长斜面上部．滚轮中心B与斜面底部A的距离为L=6.5m，当金属杆的下端运动到B处时，滚轮提起，与杆脱离接触．杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部，与挡板相撞后，立即静止不动．此时滚轮再次压紧杆，又将金属杆从最底端送往斜面上部，如此周而复始．已知滚轮边缘线速度恒为v=4m/s，滚轮对杆的正压力FN=2×104N，滚轮与杆间的动摩擦因数为μ=0.35，杆的质量为m=1×103Kg，不计杆与斜面间的摩擦，取g=10m/s2．
求：
（1）在滚轮的作用下，杆加速上升的加速度；
（2）杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离；
（3）杆往复运动的周期．
3．如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，两导轨间距L=1m，导轨的电阻可忽略．M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量m=1kg、电阻r=0.2Ω的均匀直金属杆ab放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好．整套装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．自图示位置起，杆ab受到大小为F=0.5v+2（式中v为杆ab运动的速度，力F的单位为N）、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用，由静止开始运动，测得通过电阻R的电流随时间均匀增大．g取10m/s2，sin37°=0.6．
（1）试判断金属杆ab在匀强磁场中做何种运动，并请写出推理过程；
（2）求电阻的阻值R；
（3）求金属杆ab自静止开始下滑通过位移x=1m所需的时间t和该过程中整个回路产生的焦耳热Q．
13．研究性学习小组为“验证动能定理”和“测当地的重力加速度”，采用了如图1所示的装置，其中m1=50g、m2=150g，开始时保持装置静止，然后释放物块m2，m2可以带动m1拖着纸带打出一系列的点，只要对纸带上的点进行测量，即可验证动能定理．某次实验打出的纸带如图2所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点没有标出，交流电频率为50Hz．

（1）系统的加速度大小为4.8m/s2，在打点0～5的过程中，系统动能的增量△Ek=0.576J．
（2）忽略一切阻力的情况下，某同学作出的$\frac{v2}{2}$-h图象如图3所示，则当地的重力加速度g=9.7m/s2．
20．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=2：1，当导体棒l在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数是8mA，则电流表的示数为（　　）
A．16 mAB．4 mAC．0 mAD．与负载R的值有关
17．如图所示，将一不带电的绝缘枕形导体P放在正电荷Q的电场中，导体P的a、b两端分别带上了感应负电荷与等量的感应正电荷，另外，导体内部还有两点c、d，则以下说法错误的是（　　）
A．导体上a端感应的负电荷量大小不等于Q
B．导体上a、b两端的电势高低关系可能是φa＞φb
C．导体内部c、d两点的场强大小关系是Ec=Ed
D．感应电荷在导体内部c、d两点产生的场强大小关系是Ec＞Ed
18．如图所示，LA、LB两个单摆，摆球的质量相同，摆线长LA＞LB，悬点O、O′等高，把两个摆球拉至水平后，都由静止释放，不计阻力，摆球摆到最低点时（　　）
A．A球的动能大于B球的动能B．A球的重力势能大于B球的重力势能
C．两球的机械能总量相等D．两球的机械能总量小于零

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网