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    15．火车以半r=900m转弯，火车质量为8×105kg，轨道宽为l=1.4m，外轨比内轨高h=14cm，为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车的速度应为多大？（g取10m/s2）

    分析 火车拐弯时不受轮缘的挤压时，靠重力和支持力的合力提供向心力．由牛顿第二定律、向心力和数学知识解答．

    解答 解：火车拐弯时不受轮缘的挤压时，靠重力和支持力的合力提供向心力，其受力如图．
    根据牛顿第二定律得，mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
    因θ很小，则有 tanθ≈sinθ=$\frac{h}{l}$
    联立得 v=$\sqrt{\frac{ghR}{l}}$=$\sqrt{\frac{10×0.14×900}{1.4}}$=30m/s．
    答：为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车的速度应为30m/s．

    点评 解决本题的关键理清向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．如图所示，点电荷+Q和-2Q分别固定在m，n两点，O点是MN连线的中心，以O为圆心的圆周上有A，B，C，D四点．下列说法正确的是（　　）
    A．A、C两点电势差等于D、B两点电势差
    B．A点场强小于B点场强
    C．C点场强与D点场强大小相同，方向也相同
    D．将某负电荷从O点移到D点，电场力做正功

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．某学习小组要探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系．选取一根乳胶管，里面灌满了稀盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的圆柱形盐水柱．进行了如下实验：

    ①用多用电表粗测盐水的电阻：该小组首先选用“×100”欧姆挡，其阻值如图（甲）中指针a所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用×1000（选填“×10”或“×1000”）欧姆挡；
    改换选择开关后，若测得阻值如图（甲）中指针b所示，则Rx的阻值大约是6000Ω；
    ②现采用伏安法测盐水柱Rx的电阻，有如下实验器材：
    A．锂电池（电动势标E称值为3.7V）
    B．电压表V（量程4V，RV约为4.0kΩ）
    C．电流表A1（量程100mA，RA1约为5Ω）
    D．电流表A2（量程2mA，RA2约为50Ω）
    E．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流为1A）
    F．开关S一只，导线若干
    为了测定盐水柱Rx的阻值，该小组同学实验时电流表应该选择A2（填A1或A2）．
    ③为探究导电溶液的电阻在体积V相同时，电阻值R与长度L的关系．该小组同学通过握住乳胶管两端把它均匀拉长改变长度，多次实验测得稀盐水柱长度L和电阻R的数据．为了定量研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图（乙）所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是L2．（选填L、$\frac{1}{L}$、L2或$\frac{1}{{L}^{2}}$）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．如图所示，北斗导航系统中两颗卫星，均为地球同步卫星．某时刻位于轨道上的A、B两位置．设地球表面赤道处的重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T．则（　　）
    A．两卫星轨道半径均为$\root{3}{{{R^3}+{{（{\frac{RT}{2π}}）}^2}g}}$
    B．两卫星轨道半径均为$\root{3}{{{{（{\frac{RT}{2π}}）}^2}g}}$
    C．卫星1由A运动到B所需的最短时间为$\frac{T}{3}$
    D．两卫星角速度大小均为$\frac{2π}{T}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．如图所示，长为L薄壁圆柱形容器内壁光滑，右端中心处开有圆孔．质量为m的某种理想气体被一个质量与厚度均不计的可自由移动活塞封闭在容器内，开始时气体温度为27℃，活塞与容器底距离为$\frac{2}{3}$L．现对气体缓慢加热，已知外界大气压强为p0，绝对零度为-273℃，求气体温度为207℃时的压强．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．如图所示，在光滑的水平面上有一段长为L、质量分布均匀的绳子．在水平向左的恒力F作用下从静止开始做匀加速运动．绳子中某点到绳子左端的距离为x，设该处绳的张力大小为T，则能正确描述T与x之间的关系的图象是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．某实验小组利用如图甲所示的装置探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码．

    实验主要步骤如下：
    （1）实验前应将木板左端略微抬高，这样做的目的是平衡小车所受到的摩擦力；
    （2）如图乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d=5.50mm，再用刻度尺量得A、B之间的距离为L；
    （3）将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车及小车中砝码的质量之和为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2，则可以探究小车通过A、B过程中合外力做功与动能的变化的关系，已知重力加速度为g，探究结果的表达式是mgL=$\frac{1}{2}$Md2（$\frac{1}{{t}_{2}^{2}}-\frac{1}{{t}_{1}^{2}}$）；．（用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示）；
    （4）在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复③的操作．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．如图所示，天花板下悬挂一开口向下，导热性能良好的气缸，缸内有一重为G，横截面积为S的活塞，与气缸紧密接触且可无摩擦地滑动．设大气压强为P0，当环境温度为T0时，活塞距缸底的距离为h0
    ①若活塞下再吊一重为G的重物，求稳定时活塞下移的距离
    ②若不挂重物，通过缓慢升高温度，使活塞下移的距离与①问中下移的距离相同，求升高的温度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．一人骑自行车在水平直路上匀速行驶，自行车所受路面摩擦力为20N，当行驶10m时，人对自行车做了多少功？同时有哪些能量发生了转化？转化了多少？（不计自行车的机械摩擦）

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