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题型：解答题题类：难易度：普通

北京市朝阳区2024-2025学年高一上学期期末质量检测物理试卷

雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。将雨滴看作半径为r的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力 $\text{[math]}$ ，其中v是雨滴的速度，k是比例系数。（球体的体积 $\text{[math]}$ ， r为球体半径）

（1）、定性画出雨滴无初速度下落过程的 $\text{[math]}$ 图像；

（2）、设雨滴的密度为 $\text{[math]}$ ，推导雨滴下落趋近的最大速度 $\text{[math]}$ 与半径r的关系式；

（3）、半径分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的两颗雨滴（ $\text{[math]}$ ）从同一高度由静止竖直下落，请通过分析推理比较两颗雨滴落地时间 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的大小关系。

举一反三

如图甲所示，从 $\text{[math]}$ 点到地面上的 $\text{[math]}$ 点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道，轨道Ⅰ为直线，轨道Ⅱ为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点间的最速降线，小物块从 $\text{[math]}$ 点由静止分别沿轨道Ⅰ、II滑到 $\text{[math]}$ 点的速率 $\text{[math]}$ 与时间 $\text{[math]}$ 的关系图像如图乙所示。由图可知（　　）

游乐场的滑梯，可以简化为一斜面，质量为20kg的儿童从顶端由静止下滑做匀加速直线运动，滑到底端的速度是5m/s，斜面倾角30°，斜面长5m， $\text{[math]}$ ，则儿童受到的摩擦力大小为（　　）

如图所示，倾角为θ的斜面与光滑水平面平滑连接，斜面上有A、B、C三点，AB、BC间距均为2L，CD间距为3L，斜面上只有BC段粗糙，其余部分光滑。两块质量均匀分布的相同长方形薄片1和2紧挨在一起，薄片1的下边缘在A处．现将两薄片同时由静止释放。已知每块薄片质量为m、长为L、薄片与斜面BC间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g。求：

（1）薄片1下边缘刚运动到B时的速度大小 $\text{[math]}$ ；

（2）薄片1刚好完全滑上粗糙面时，两薄片间的相互作用力大小F；

（3）薄片2全部滑上水平面后，两薄片间的距离d。

装着货物的集装箱离不开起重机装卸。某起重机通过钢绳由静止开始竖直向上匀加速提起质量为 $\text{[math]}$ 的集装箱，当集装箱的速度为 $\text{[math]}$ 时，起重机的输出功率恰好达到最大值 $\text{[math]}$ ，此后起重机保持该功率不变，继续提升集装箱，直到集装箱达到最大速度后匀速上升。重力加速度大小为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力和钢绳受到的重力，下列说法正确的是（　　）

如图所示，用轻弹簧将质量为4m和2m的A、B两个小球相连，B的上端通过轻绳悬挂于天花板，处于静止状态。重力加速度为g，若将轻绳剪断，则剪断瞬间A和B的加速度大小分别为（　　）

某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。悬挂重0.8N的钢球，静止时指针指直尺上刻度为C的位置；把悬挂重1.0N钢球静止时指针所指刻度标记为0，以后该钢球就固定在弹簧上。将不同刻度对应的加速度值标在直尺上，就可以用该装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，弹簧始终在弹性限度内，g取 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

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