2023年湖北省孝感市高一下学期收心考试历史答案

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15.(8分)山区强降雨会导致山洪暴发，人处在山洪之中会有生命危险。某次山洪暴发，某人处在一定倾角的斜面上，正被山洪冲击，救援人员投下缆绳，处在危险中的人用力拉住缆绳，该过程可抽象为如图所示模型。山洪对人的作用力可表示为F=kSv2,其中k=1000kg/m3,S是人体浸入水中的横截面积，v为山洪流速。斜面由于水的冲刷非常光滑，人和斜面间的摩擦力可忽略。已知当人体浸入水中的横截面积为0.02m2,洪水流速为3/s时，为了使人恰好处于静止状态，缆绳给人的拉力最小值为300N。当人体浸入水中的横截面积为0.04m2,洪水流速为5m/s时，为了使人能处于静止状态，则缆绳给人的拉力的最小值为多少？（取g=10m/s2)【答案】1120N【解析】当人体浸入水中的横截面积为0.02m2,洪水流速为3m/s时，洪水对人的冲击力大小为F=kSv2=180 N(1分)根据平衡条件得FT-F-mg sin a=0(2分)当人体浸入水中的横截面积为0.04m2,洪水流速为5m/s时，洪水对人的冲击力大小为F2=kS'v'2=1000N(1分)根据平衡条件得F'T-F2-mg sin a=0(2分)解得F=1120N(2分)

14.(8分)某同学为探究气球在空气中运动时所受空气阻力的大小跟速率的定量关系，所使用的器材有：铁架台、钩码、弹簧测力计、细绳、气球、毫米刻度尺、具有连拍功能的手机，其实验步骤如下：A.测出气球及钩码的总重力G;B.吹好气球，用细绳将气球扎紧，另一端系上钩码；C.将毫米刻度尺竖直固定在铁架台上，将气球（含钩码）从较高位置释放，使其经过刻度尺附近时能匀速下落；D.使用手机连拍功能，拍摄气球匀速运动时的多张照片；E.改变所悬挂钩码的质量，重复以上步骤；F.记录并处理数据。请回答以下问题。◆F/(10-2N)121086102030v/(cm·s)甲丙(1)某次拍摄的两张照片如图甲、乙所示，可以从中计算出气球下落的位移。图乙中钩码所在位置的读数为cm。(2)记录每次实验中气球（含钩码）的总重力G和相邻两次拍摄时间内气球下落的位移！，如下表所示。已知相邻两次拍摄的时间间隔为1$，根据表格数据可以计算出每次实验中气球所受阻力F雕和其匀速运动时的速率v。图丙中已描出了部分数据，请在图丙中补描第三次的实验数据并绘制出Fm-v关系图像。次数1234567重力G/(10-2N)4.55.56.57.58.59.510.5位移1/(10-2m)》13.6016.3019.8023.8026.6028.8032.80(3)根据所绘制的图像，可以得到的实验结论为：【答案】(1)7.00(2分)(2)见解析图(3分)(3)在误差允许的范围内，气球受到的空气阻力的大小跟其速率成正比(3分)【解析】(1)题图乙中钩码所在位置的读数为7.00cm。(2)第三组数据是G=Fm=6.5X102N,速率v=19.80cm/s,则绘制出Fm-v关系图像如图所示。◆Fa/10-2N)186102030u/cm·s(3)根据所绘制的图像可知，图像是过原点的直线，可以得到的实验结论为：在误差允许的范围内，气球受到的空气阻力的大小跟其速率成正比。