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    14．超速行驶是造成交通事故的主要原因，为保障行驶安全，2015年 11月1日起，《刑法修正案（九）》开始实施，对危险驾驶罪等规定作了重大修改完善．高速公路上根据不同路段一般有不同的限速要求，对于不遵守规定的驾驶行为进行相应处罚，图A是在某段高速公路上前后有两个超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出周期性超声波脉冲信号，并接收车辆反射回的信号，根据发出和接收到的时间差，反馈给运算单元，测出汽车的速度．图B两个测速仪中其中一个的测速情况，p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔T0=1.0s，超声波在空气中传播的速度是v=340m．/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图B可知的情况求：
    （1）图B是前后哪个测速仪工作时发出接收的信息？汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是多少？
    （2）汽车的速度是多大？

    分析 （1）根据发出信号到接收信号的时间差，求出两次情况下超声波通过的路程，从而根据几何关系得出汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离．
    （2）根据汽车前进的距离以及运动的时间求出汽车的速度．

    解答 解：（1）因为从发射信号到接收信号的时间间隔变大，可知是后测速仪发出接收信息；P1、P2间的刻度值为30个格，时间长为1秒，发出超声波信号P1到接受到反射信号n1间是9个格，则时间为：
    △${t}_{1}=\frac{{T}_{0}}{30}×9s=0.3s$
    汽车接收到P1时，有：${x_1}=\frac{1}{2}v△{t_1}$=$\frac{1}{2}×340×0.3m$=51m，
    发出超声波信号P2到接受到反射信号n2的时间为：$△{t}_{2}=12×\frac{{T}_{0}}{30}s=0.4s$
    汽车接收到P2时，有：${x_2}=\frac{1}{2}v△{t_2}$=$\frac{1}{2}×340×0.4m$=68m，
    X=x2-x1=68-51m=17m，
    （2）汽车从第一次收到超声波到第二次收到经历时间：$△t={T_0}+\frac{{△{t_2}}}{2}-\frac{{△{t_1}}}{2}$，
    汽车速度：$v′=\frac{x}{△t}$，
    代入数据解得：v′=16.2m/s．
    答：（1）后测试仪工作时发出接收的信息，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是17m．
    （2）汽车的速度是16.2m/s．

    点评 汽车在接收到信号之间的距离，要通过其与测速仪之间的距离的变化求出．注意两次信号的时间间隔虽然是1秒，但汽车在接收到两次信号时其其通过的路程所对应的时间不是1秒．要从起第一次接收到超声波的信号开始计时，到第二次接收到超声波的信号结束，由此来确定其运动时间．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R=0.2m，圆心为O，下端与绝缘水平轨道在B点相切并平滑连接，一带正电q=5.0×10-3C、质量为m=3.0kg的物块（可视为质点），置于水平轨道上的A点，已知A、B两点间的距离为L=1.0m，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度g=10m/s2．
    （1）若物块在A点以初速度v0向左运动，恰好能到达圆周的最高点D，则物块的初速度v0应为多大？
    （2）若整个装置处于方向水平向左、场强大小为E=2.0×103N/C的匀强电场中（图中未画出），现将物块从A点由静止释放，试确定物块在以后运动过程中速度最大时的位置（结果可用三角函数表示）；
    （3）在（2）问的情景中，试求物块在水平面上运动的总路程．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    5．某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已知交流电的频率为50Hz，相邻记数点间还有四个点未画出，则相邻两个计数点间的时间间隔为0.10s，依打点时间顺序将计数点编号为0、1、2、3、4、5，由于不小心，纸带被撕断了，如图所示在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应是C，打纸带上计数点1时小车的瞬时速度大小v1=0.33m/s．加速度大小为0.60m/s2（结果保留两位小数）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图甲所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．
    （1）当M与m的大小关系满足m＜＜M时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
    （2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确
    的是B．
    A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
    B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
    C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
    D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=mg/M求出
    （3）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操
    作不当，这两组同学得到的a-F关系图象分别如图乙1和图乙2所示，其原因分别是：
    图1：小车质量没有远大于盘及盘中砝码的质量
    图2：没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．某同学利用图甲装置研究匀变速直线运动．

    （1）图甲中电火花计时器使用电压u=220V，若使用电磁打点计时器，与之配套使用的器材除了学生电源，两根导线，复写纸片，纸带外还需要刻度尺．
    （2）按照正确的操作步骤，该同学得到一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度a=0.88m/s2，打C点时间的瞬时速度v=0.73m/s（结果保留两位有效数字）．
    （3）如果实验时加在电磁打点计时器上的电压变小了，仍打点清晰无漏点，而做实验的同学并不知道，那么由此造成的加速度的测量值与实际值相比不变．（选填“偏大”“偏小”或“不变”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．将大小为10N方向确定的力分解成F1和F2，若已知F1的大小和F2与F的夹角30°，则下列判断正确的是（　　）
    A．当F1＞5N时，有两解B．当F1=5N时，一解
    C．当5N＜F1＜10N时，有两解D．当F1＜5N时，无解

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．太阳由于辐射，质量在不断减少，地球由于接受太阳辐射和吸收宇宙中的尘埃，其质量在增加．假定地球增加的质量等于太阳减少的质量，且地球公转的轨道半径不变，则（　　）
    A．太阳对地球的引力增大B．太阳对地球的引力变小
    C．地球运行的周期变长D．地球运行的周期变短

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　）
    A．R1：R2=1：3
    B．R1：R2=3：1
    C．通过R1、R2的电流大小相等时，电压之比为1：3
    D．R1、R2两端电压相等时，流过R1、R2电流之比为1：3

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．在电场强度为E=104N/C，方向水平向右的匀强电场中，用一根长L=1m的绝缘轻细杆，固定一个带正电q=5×10-6C的小球，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动．如图所示，现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中，（取g=10m/s2）求：
    （1）A、B两位置的电势差多少？
    （2）电场力对小球做功多少？
    （3）小球的电势能变化了多少？

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