經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):汽車在雨中沿水平方向勻速行駛時(shí),前擋風(fēng)玻璃上的水滴受汽車上空疾馳的風(fēng)的作用,水滴的移動(dòng)方向與水滴的大小及風(fēng)力大小有關(guān)。為研究該問(wèn)題,用小球模擬水滴運(yùn)動(dòng),當(dāng)汽車以v0水平勻速行駛時(shí),半徑為R0的小球B在擋風(fēng)玻璃上的位置保持不變,擋風(fēng)玻璃與水平面夾角為θ,風(fēng)對(duì)小球的作用力f=kAv2(k為比例系數(shù),A為球橫截面積,v為汽車行駛速度),方向與汽車速度方向相反。小球可視為質(zhì)點(diǎn),因玻璃表面有疏水膜,小球和玻璃之間摩擦可忽略不計(jì),重力加速度為g,小球密度為ρ(310=2.1,3=1.7)。
(1)求小球B的半徑R0;
(2)求汽車以2v0的速度水平勻速行駛時(shí),半徑為3R0的小球C沿?fù)躏L(fēng)玻璃運(yùn)動(dòng)的加速度;
(3)汽車維持2v0的速度水平勻速行駛,某時(shí)刻有半徑分別為R0、3R0小球從距擋風(fēng)窗上沿s、34s處同時(shí)開(kāi)始相對(duì)擋風(fēng)玻璃無(wú)初速度滑動(dòng),如圖所示,一段時(shí)間后,兩小球相遇并立刻合并為一新球(合并前后速度滿足動(dòng)量守恒定律),求從兩球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到滑到擋風(fēng)窗上沿的時(shí)間。
ρ
(
3
10
=
2
.
1
,
3
=
1
.
7
)
3
4
s
【答案】(1)小球B的半徑R0為;
(2)汽車以2v0的速度水平勻速行駛時(shí),半徑為3R0的小球C沿?fù)躏L(fēng)玻璃運(yùn)動(dòng)的加速度,方向沿?fù)躏L(fēng)玻璃斜面向上;
(3)從兩球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到滑到擋風(fēng)窗上沿的時(shí)間。
3
k
v
2
0
4
ρgtanθ
(2)汽車以2v0的速度水平勻速行駛時(shí),半徑為3R0的小球C沿?fù)躏L(fēng)玻璃運(yùn)動(dòng)的加速度
1
3
gsinθ
(3)從兩球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到滑到擋風(fēng)窗上沿的時(shí)間
(
506
1120
gsinθ
+
27
784
gsinθ
-
3
28
3
gsinθ
)
×
35
11
gsinθ
+
1
4
3
s
gsinθ
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/8/6 8:0:9組卷:27引用:1難度:0.2
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1.如圖所示,A球從距地面高h(yuǎn)=2.5m處由靜止釋放,同時(shí)B球從地面上以v0=5m/s的速度豎直上拋,二者在同一直線上運(yùn)動(dòng),經(jīng)一段時(shí)間后二者發(fā)生彈性正碰,之后B與地面發(fā)生正碰時(shí)在某裝置作用下迅速固定在地面上,已知兩球完全相同,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
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2.如圖所示,光滑水平面上有兩個(gè)相同的光滑弧形槽,左側(cè)弧形槽靜止但不固定,右側(cè)弧形槽固定,兩個(gè)弧形槽底部均與水平面平滑連接。一個(gè)小球從左側(cè)槽距水平面高h(yuǎn)處自由下滑,已知小球質(zhì)量為m,弧形槽質(zhì)量均為2m,下列說(shuō)法正確的是( )
A.小球從左側(cè)弧形槽下滑過(guò)程中,小球和槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 B.小球從左側(cè)弧形槽下滑過(guò)程中,小球和槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 C.小球滑上右側(cè)弧形槽后,上升的最大高度為h D.小球第二次滑上左側(cè)弧形槽,上升的最大高度為h 發(fā)布:2024/12/28 1:0:7組卷:272引用:1難度:0.7 -
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A.22m/s B.18m/s C.13m/s D.8m/s 發(fā)布:2024/12/26 11:30:4組卷:104引用:2難度:0.8
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