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    如图所示，质量为的汽车以恒定功率从点出发，先沿着长度为，倾角为的斜面运动到（其受到的阻力为车重倍），随后沿着长度为的水平面运动到（其受到的阻力为车重倍）。若和足够长，汽车在、段最后均可达到匀速行驶。求：
    （1）汽车在段和段达到匀速行驶时，其速度和分别为多大？耗时分别为多少？
    （2）为了省油，汽车发动机在段至少还需工作多久才能到达点。
    （3）若汽车可先沿着长度为的水平面运动（其受到的阻力为车重倍），随后沿着长度为，倾角为的斜面运动到点（其受到的阻力为车重倍）。为简单计，设，请问与原路径相比，哪个更省时，为什么？

    （1）、在区间，汽车可达到匀速，由力学知识可得
                                            1
    耗时，由
                                        2
    在段：达到匀速时，同理
                                                 3
    则耗时，由

    可以求出
                                4
    （2）因为汽车在区间速度已经达到匀速，若以为初速滑行汽车不能达到点。假设汽车发动机在段至少还需工作时间，才能使得汽车恰好能到达点。根据动能定理：

    求出
                              5
    若汽车以为初速汽车滑行能达到点，则，汽车发动机在段工作时间为
                                                     6
    （3）两个路径中汽车克服阻力做功相同。根据动能定理，
                                              7
    可知汽车到达点，末速度越大，汽车发动机工作时间越长。汽车沿原路径到达点，最后车速为，而汽车沿新路径到点，末速度为。因为
                                            8
    所以汽车沿原路径耗时更多。Ks*5u                                               9

    解析

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    A．（选修模块3-3）
    二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．
    （1）在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中
    BD
    BD

    A．封闭气体对外界做正功            B．封闭气体向外界传递热量
    C．封闭气体分子的平均动能增大      D．封闭气体组成的系统的熵减小
    （2）实验发现，二氧化碳气体在水深170m处变成液体，它的密度比海水大，靠深海的压力使它永沉海底，以减少排放到大气中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而
    增大
    增大
    （选填“增大”、“减小”或“不变”）；在二氧化碳液体表面，其分子间的引力
    大于
    大于
    （选填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
    （3）实验发现，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N，将二氧化碳分子看作直径为D的球，体积为于
    1
    6
    π    D3，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成固体后体积为多少？
    B．（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是
    AB
    AB

    A．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
    B．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
    C．一列波在向前传播，当波源突然停止振动时，其他质点也同时停止振动
    D． 单摆的摆长增大后，简谐运动的频率会变大
    （2）我国正在大规模建设第三代移动通信系统（3G），它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能提供无线网络、电话会议、电子商务等信息服务．某移动运营商采用1.8x109HZ的电磁波传递信号，此电磁波在真空中的波长为
    0.17
    0.17
    m；在通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过
    调制
    调制
    （选填“调谐”、“调制”或“解调”）后，把信号发送到基站中转．
    （3）在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图所示，0为半圆的圆心．甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验．他们分别站在A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达B、C处时，甲刚好看不到乙．已知半圆柱体的半径为R，OC=0.6R，BC⊥OC，则半圆柱形透明物体的折射率为多少？
    C．（选修模块3-5）
    （1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是
    CD
    CD

    A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦方程的正确性
    B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
    C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象
    D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
    （2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出
    6
    6
    种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于
    12.75
    12.75
    eV．
    （3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是
     
    2
    1
    H+
     
    3
    1
    H    →
     
    4
    2
    He+
     
    1
    0
    n    ．若
     
    2
    1
    H    和
     
    3
    1
    H    迎面碰撞，初速度大小分别为v1、v2，
     
    2
    1
    H    、
     
    3
    1
    H    、
     
    4
    2
    He、
     
    1
    0
    n    的质量分别为m1、m2、m3、m4，反应后
     
    4
    2
    He的速度大小为v3，方向与
     
    2
    1
    H    的运动方向相同，求中子
     
    1
    0
    n    的速度
    （选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    A．选修3-3
    （1）有以下说法：其中正确的是
    AEF
    AEF
    ．
    A．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
    B．理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比
    C．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大
    D．物理性质各向同性的一定是非晶体
    E．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
    F．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大
    G．让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动，小球的运动是可逆过程
    （2）如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从TI升高到T2，且空气柱的高度增加了△l，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）．
    （3）一只气球内气体的体积为2L，密度为3kg/m3，平均摩尔质量为15g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算这个气球内气体的分子个数．
    B．（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是
    BD
    BD

    A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
    B．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
    C．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
    D．地面上测得静止的直杆长为L，则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于L
    （2）如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN=8cm．从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为
    0.8
    0.8
    s，振动方程的表达式为x=
    4cos
    5πt
    2
    4cos
    5πt
    2
    cm；
    （3）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么：
    ①该波沿
    -x
    -x
    （选填“+x”或“-x”）方向传播；
    ②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程y=
    5cos
    5πt
    3
    5cos
    5πt
    3
    cm；
    ③P点的横坐标为x=
    2.5
    2.5
    m．
    C．选修3-5
    （1）下列说法中正确的是
    BC
    BC

    A．X射线是处于激发态的原子核辐射出的方向与线圈中电流流向相同k
    B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光
    C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
    D．235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短
    （2）下列叙述中不符合物理学史的是
    BCD
    BCD

    A．麦克斯韦提出了光的电磁说
    B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
    C．汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型
    D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）
    （3）两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg．两磁铁的N极相对．推动一下，使两车相向运动．某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网（1）用如图所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的
     
     
    A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转
    B．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转
    C．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上
    运动，电流表指针向左偏转
    D．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向右偏转
    （2）为测测量玩具遥控汽车的额定功率，某同学用天平测出其质量为0.6kg；小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量：主要实验步骤有：
    A、将小年的尾部系一条长纸带，纸带通过打点计时器；
    B、接通打点计时器（电源频率为50Hz）．使小车以额定功率加速列最大速度，继续运行一段时间后关闭小车的发动机，使其和地而上滑行直至停下；
    C、处理纸带上打下的点迹．
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    ①由纸带知遥控车的最大速度为
     
    ；汽牟滑行时的加速度为
     

    ②汽车滑行时的阻力为
     
    ；其额定功率为
     
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    A （选修模块3-3）
    （1）在以下说法中，正确的是
    AC
    AC

    A．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
    B．质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同
    C．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点
    D．饱和汽压随温度的升高而变小
    （2）如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是
    B
    B

    A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10-10m
    B．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10-10m
    C．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力
    D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越来越大
    （3）奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐（内有液态丙烷）、稳压装置和燃烧器三部分组成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧．则以下说法中正确的是
    AC
    AC

    A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功
    B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少
    C．燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程
    D．燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用．

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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年江苏省宿迁市泗阳中学高三（上）第二次月考物理试卷（解析版） 题型：解答题

    A．（选修模块3-3）
    二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．
    （1）在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中______
    A．封闭气体对外界做正功            B．封闭气体向外界传递热量
    C．封闭气体分子的平均动能增大      D．封闭气体组成的系统的熵减小
    （2）实验发现，二氧化碳气体在水深170m处变成液体，它的密度比海水大，靠深海的压力使它永沉海底，以减少排放到大气中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；在二氧化碳液体表面，其分子间的引力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
    （3）实验发现，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N，将二氧化碳分子看作直径为D的球，体积为于D3，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成固体后体积为多少？
    B．（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是______
    A．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
    B．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
    C．一列波在向前传播，当波源突然停止振动时，其他质点也同时停止振动
    D． 单摆的摆长增大后，简谐运动的频率会变大
    （2）我国正在大规模建设第三代移动通信系统（3G），它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能提供无线网络、电话会议、电子商务等信息服务．某移动运营商采用1.8x109HZ的电磁波传递信号，此电磁波在真空中的波长为______m；在通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过______（选填“调谐”、“调制”或“解调”）后，把信号发送到基站中转．
    （3）在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图所示，0为半圆的圆心．甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验．他们分别站在A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达B、C处时，甲刚好看不到乙．已知半圆柱体的半径为R，OC=0.6R，BC⊥OC，则半圆柱形透明物体的折射率为多少？
    C．（选修模块3-5）
    （1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是______
    A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦方程的正确性
    B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
    C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象
    D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
    （2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出______种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于______eV．
    （3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是→．若和迎面碰撞，初速度大小分别为v1、v2，、、He、的质量分别为m1、m2、m3、m4，反应后He的速度大小为v3，方向与的运动方向相同，求中子的速度
    （选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．

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