小华和小红在广场看到小朋友玩套圈游戏(如图甲所示)时,发现水平抛出的套圈落地时的水平距离不尽相同,引起了他们的思考.于是他们按图乙所示方法,找来圆弧轨道(末端水平)、一个小钢球,探究钢球水平抛出的落地点到抛出点的水平距离与哪些因素有关.探究前,他们提出了如下猜想:
猜想1:与小球在轨道上静止释放时的高度h有关;
猜想2:与水平抛出点的离地高度H有关.
(1)为了验证猜想是否正确,需用测量水平距离s.请你运用学过的物理知识帮助他们确定s的起点位置O,写出具体的方法 ▲ .
(2)下表是他们在实验中测得的数据:
①分析实验序号为 ▲ 的数据,可得出的初步结论是:在其它条件相同的情况下, ▲ 与小球在轨道上静止释放时的高度h成正比;
②综合分析表中所给数据,请你写出s与h、H之间的关系式: ▲ .
③接着小华又想探究小球抛出的水平距离与小球的质量是否有关.请你简述小华的实验方案.简要做法: ▲ ;如何判断: ▲ .
实验 序号 | 轨道末端水平部分离地面的高度 H/m | 小球在轨道上由静止释放时的高度h/m | 落地点与抛出 点的水平距离s/m | 落地点与抛出 点 |
1 | 0.5 | 0.1 | 0 | 0.2 |
2 | 0.5 | 0.2 | 0.63 | 0.4 |
3 | 0.5 | 0.3 | 0.78 | 0.6 |
4 | 1.0 | 0.1 | 0.63 | 0.4 |
5 | 1.0 | 0.2 | 0.89 | 0.8 |
6 | 1.0 | 0.3 | 1.10 | 1.2 |
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Quaranta是当前问世的外表最圆润同时也最富动感的太阳能汽车之一(如图甲所示).其前风窗玻璃和顶盖玻璃皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活.电池完全由太阳能供能——通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能.某辆太阳能汽车接收太阳光能的面板面积S=8m2,太阳照射时产生U=120V的电压,并对整车提供最大为10A的电流,机车最大可获得800W的机械功率.设太阳光照射到地面上1平方米面积上的辐射功率P0=1.0×103W. 该车加速性能优越,从静止开始加速100m的路程最短仅需5s.
(1)车载导航系统是利用 ▲ 来传递信息的;车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射,主要是能阻挡太阳光中的 ▲ .
(2)若设计Quaranta车身的材料应具有强度高且轻便的特点,则下表所列的材料中,最为理想的是 ▲ .
材料 技术指标 | 锰钢 | 铝合金 | 钛合金 | 碳纤维 |
性能(强度) | 强 | 较弱 | 较强 | 强 |
密度/kg·m-3 | 7.9×103 | 3 | 4.5×103 | 1.6×103 |
(3)Quaranta从静止加速100m路程的过程中可以达到的最大平均速度为 ▲ m/s.
(4)太阳能属于 ▲ (选填“一次”或“二次”)能源;太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为 ▲ .
(5)若该汽车在水平路面上以最大机械功率P运动,一段时间后再将功率减小到P1,并保持此功率运动,其运动的速度时间图线如图乙所示,设运动过程中小车所受阻力恒定不变.则阻力为 ▲ N.P1= ▲ W.