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        1. 【題目】20121015日,奧地利著名極限運(yùn)動(dòng)員鮑姆加特納乘坐熱氣球從距地面高度約39km的高空跳下,并成功著陸.如圖所示.該熱氣球由太空艙,繩索和氣囊三部分組成.氣囊與太空艙之間利用繩索連接.在加熱過程中氣囊中氣體受熱膨脹.密度變小,一部分氣體逸出,當(dāng)熱氣球總重力小于浮力時(shí)便開始上升.

          假定鮑姆加特納是在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的,并經(jīng)歷了以下幾個(gè)運(yùn)動(dòng)階段:他首先乘坐熱氣球從地面開始加速上升到離地高h1=1km處,此階段繩索對太空艙向上的總拉力恒為F1=3002.5N;接著再勻速上升到離地面高h2=38km處,此階段繩索對太空艙向上的總拉力恒為F2=3000N;然后再減速上升到離地高h3=39km處,此階段繩索對太空艙向上的總拉力恒為F3=2997.5N;他在上升過程中共用時(shí)t1=1×104s,在離地高39km處立即跳下.自由下落t2=4min后速度已超過音速,最后打開降落傘,又用時(shí)t3=16min又安全到達(dá)地面.忽略髙度對g的影響,取g=10N/kg.求:

          從離開地面到安全返回地面的整個(gè)過程中,運(yùn)動(dòng)員的平均速度是多少?(結(jié)果取整數(shù))

          在熱氣球上升過程中.繩索對太空艙向上的總拉力做功的平均功率是多少?

          當(dāng)熱氣球上升到離地高20km處.若熱氣球總質(zhì)量(含氣囊里面氣體)m=7.18×104kg,整個(gè)熱氣球的體積V=8×105m3,整個(gè)熱氣球受到的空氣阻力f=2×103N,不考慮氣流(或風(fēng)) 對熱氣球的影響.則此高度處的空氣密度是多少?

          【答案】①7m/s;②1.17×104W③0.09kg/m3

          【解析】試題分析:從離開地面到安全返回地面的過程中,運(yùn)動(dòng)員的總路程為s=2h3=2×39km=78km=7.8×104m;

          從離開地面到安全返回地面的過程中,運(yùn)動(dòng)員的總時(shí)間t=t1+t2+t3=1×104s+4×60s+16×60s=1.12×104s;

          從離開地面到安全返回地面的過程中,運(yùn)動(dòng)員的平均速度為v==7m/s

          在熱氣球上升階段,繩索對太空艙向上的總拉力做功有三個(gè)階段:

          第一階段:W1=F1h1=3002.5N×1000m=3.0025×106J

          第二階段:W2=F2h2﹣h1=3000N×38000m﹣1000m=1.11×108J

          第三階段:W3=F3h3﹣h2=2997.5N×39000m﹣38000m=2.9975×106J;

          上升過程中拉力共做功W=W1+W2+W3=3.0025×106J+1.11×108J+2.9975×106J=1.17×108J,

          在整個(gè)上升過程中總拉力的平均功率為P==1.17×104W;

          當(dāng)熱氣球上升到離地高20km處.熱氣球的總重力為G=mg=7.18×104kg×10N/kg=7.18×105N

          此時(shí)熱球勻速上升,受平衡力作用,熱氣球受到的空氣浮力為F=G+f=7.18×105N+2×103N=7.2×105N,

          F空氣gV,得空氣的密度為ρ空氣==0.09kg/m3

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】電梯為居民上下樓帶來很大的便利,出于安全考慮,電梯設(shè)置了超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),其工作原理如圖所示,電梯廂底層裝有壓敏電阻R1 , R2為保護(hù)電阻,K為動(dòng)觸點(diǎn),A、B為靜觸點(diǎn),當(dāng)出現(xiàn)超載情況時(shí),電鈴將發(fā)出報(bào)警聲,電梯停止運(yùn)行,下列說法正確的是( )

          A.梯工作時(shí)電的上端N
          B.磁性的強(qiáng)弱與流的大小有關(guān)
          C.梯未超載時(shí)動(dòng)觸點(diǎn)K與靜觸點(diǎn)B接觸
          D.梯超載時(shí)報(bào)阻的阻力增大而減小

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】在下列中,填上合適的單位:

          某同學(xué)身高1.65__________;

          我國壹元硬幣的直徑約2________

          高速路上汽車的速度90__________。

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】關(guān)于家庭電路和安全用電,下列說法正確的是

          A. 家庭電路中,開關(guān)一定要接在燈泡和零線之間

          B. 使用測電筆時(shí),手指不要按住筆尾的金屬體

          C. 電冰箱必須使用三孔插座

          D. 家庭電路中漏電保護(hù)器跳閘,一定是電路中出現(xiàn)了短路

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】為了探究物體的浮沉條件,實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:彈簧測力計(jì)、量筒、燒杯、金屬塊、木塊、細(xì)線、水及其他簡單輔助器材。

          第一小組:探究金屬塊的下沉條件。實(shí)驗(yàn)中,他們用兩種方法測量了物體受到的浮力:

          方法1:稱重法。測量過程及示數(shù)如圖(甲)所示,則金屬塊所受的浮力為____ N。

          方法2:阿基米德原理法。測量過程與示數(shù)如圖(乙)所示,則排開水的體積為______ mL,根據(jù) F G ρ V g 可計(jì)算出浮力。

          第二小組:探究木塊上浮的條件。要測量木塊浸沒時(shí)的浮力,你準(zhǔn)備選用上述兩方法中的方法____(選填“1”或“2”),并簡要說明操作中還應(yīng)采取的措施: _____________________。

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】一物塊被一個(gè)水平方向的力F緊壓在豎直墻壁上靜止不動(dòng),這個(gè)物塊未掉下來的原因是

          A. 它受到地球?qū)λ闹亓Φ淖饔?/span>

          B. 它受到力F的作用

          C. 它受到墻壁對它的水平向右方向的作用力

          D. 它受到墻壁對它的摩擦力的作用

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】下列選項(xiàng)中,不屬于物理學(xué)研究范疇的是(

          A.自然界的物質(zhì)B.物體間的相互作用

          C.物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律D.植物的生長

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          【題目】杠桿AB可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng),將金屬塊用細(xì)繩懸掛在杠桿A端,把石塊用細(xì)繩懸掛在杠桿B端時(shí),杠桿恰好在水平位置平衡,如圖所示。若將石塊浸沒在水中,為使杠桿在水平位置平衡,需在杠桿A端施加一個(gè)豎直向上的拉力F,其大小為石塊所受重力的。已知=,則石塊的密度為 kg/m3。

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】下列有關(guān)聲音的實(shí)例中,響度有關(guān)的是

          A.夏日買西瓜,要捧起來拍幾下聽聽聲音

          B.人們在買陶制品時(shí),習(xí)慣用手敲一敲,再用耳朵聽一聽

          C.用水壺往保溫瓶中灌水,聲音在變化

          D.課堂上回答問題時(shí)要大點(diǎn)聲,自習(xí)課研究問題時(shí)要小點(diǎn)聲

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          同步練習(xí)冊答案