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16.如图所示,工作人员利用固定在岸边的电动机通过绳索牵引的方法将由于事故而被冲上冰面的皮筏艇拉回岸边,皮筏艇离水面的距离为L.已知皮筏艇在冰面滑行所受的阻力恒定,而在水中前进时受到的阻力与速度成正比,皮筏艇靠岸前已经达到匀速运动,若电动机的功率恒定不变,且牵引绳索始终保持水平,则下列说法中正确的是(  )  
A.L越大,则皮筏艇最后匀速的速度也越大
B.皮筏艇在水中匀速运动的速度大小与L无关
C.L越大,则皮筏艇在水中刚匀速的位置离岸越近
D.若L足够大,则皮筏艇在水中刚匀速的位置与L无关

分析 当牵引力等于阻力时,加速度为零,速度最大,结合F=$\frac{P}{v}$求出最大速度的表达式分析最大速度与L是否有关,在冰面上,受到的阻力一定,电动机的功率一定,皮筏艇做加速运动,随着速度的增大,牵引力减小,则加速度减小,若L足够大,则在离开冰面之前,船可以做匀速直线运动,最后匀速的位置与L无关.

解答 解:A、皮筏艇在水中前进时受到的阻力与速度成正比,则f=kv,
当牵引力等于阻力时,加速度为零,速度最大,此时有$\frac{P}{v}=kv$,解得:v=$\sqrt{\frac{P}{k}}$,与L无关,故A错误,B正确;
C、在冰面上,受到的阻力一定,电动机的功率一定,皮筏艇做加速运动,随着速度的增大,牵引力减小,则加速度减小,若L足够大,则在离开冰面之前,船可以做匀速直线运动,后进入水中,当牵引力等于阻力时,速度最大,此后做运动直线运动,所以皮筏艇在水中刚匀速的位置与L无关,故C错误,D正确.
故选:BD

点评 本题类似于机车以恒定功率启动的问题,知道当牵引力等于阻力时,速度最大,明确牵引力、公式、速度的关系,难度适中.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.如图所示,一个具有均匀横截面的不导热的封闭容器,被一不导热活塞分成A,B两部分.A,B中充有同种理想气体,活塞可无摩擦地左右移动,开始时A,B的体积分别为VA=2V、VB=V,温度为TA和TB,两边压强均为p,活塞处于平衡状态.现用某仲方法使活塞能导热,且发生移动,最后,两部分气体温度相同,两边的压强仍为p,试求:
(1)最终状态时,A、B体积之比VA′:VB′;
(2)最终状态时,A、B两部分气体的温度T′.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

7.如图所示,有一四棱镜ABCD,∠B=∠C=90°,∠D=75°.某同学想测量其折射率,他用激光笔从BC面上的P点射入一束激光,从Q点射出时与AD面的夹角为30°,Q点到BC面垂线的垂足为E,P、Q两点到E点的距离分别为a、$\sqrt{3}$a,已知真空中光束为c,求:
(1)该棱镜材料的折射率n;
(2)激光从P点传播到Q点所需的时间t.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.如图所示,AB是固定在竖直平面内一半径为R的四分之一圆弧轨道,圆心为O1,BC是一半径为$\frac{R}{2}$的四分之一圆弧轨道,圆心为O2,两段圆弧轨道在B点平滑对接,圆心O1和O2与B点在同一水平线上,一质量为m可视为质点的小球静止于AB圆弧轨道的最低点A.现给小球一水平向右的初速度v,不计一切摩擦,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.当v=$\sqrt{3gR}$时,小球上升的最大高度为1.5R
B.当v=$\sqrt{3gR}$时,小球不会脱离轨道
C.当v=$\sqrt{3.5gR}$时,小球上升的最大高度为1.5R
D.当v=$\sqrt{3.5gR}$时,小球不会脱离轨道

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

11.某实验小组采用如图甲所示的装置研究“小车运动变化规律”.打点计时器工作频率为50Hz.实验的部分步骤如下:

a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b.在小车中放入砝码,带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作.
(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,则小车的加速度为:a=$\frac{{m}_{1}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$(用题中所给字母表示);
(2)如图丙是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E,用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x,通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v.请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置.
(3)实验小组通过绘制△v2-s图线来分析运动规律(其中△v2=v2-v02,v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度).他们根据实验数据在图乙中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你图乙中标出计数点C对应的坐标点,并画出△v2-s图线.
(4)实验小组绘制的△v2-s图线的斜率k=$\frac{2{m}_{1}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$(用题中所给字母表示),若发现该斜率大于理论值,其原因可能是木板的左侧垫的过高.
计数点x/cms/cmv/(m•s-1
O1.000.30
A2.341.340.38
B4.043.040.46
C6.005.000.54
D8.337.330.61
E10.909.900.70

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.下列说法正确的是(  )
A.力是国际单位中七个基本物理量之一
B.瞬时速度的大小称为瞬时速率,简称速率
C.电势降低的方向就是电场强度的方向
D.若物体受到的合外力不为零,则物体的机械能一定变化

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

8.某同学利用打点器测量滑块的质量,实验装置如图甲所示,将长木板有定滑轮的一端垫起,将打点计时器安装在长木板上靠近滑块处,滑块与穿过打点计时器的纸带相连,细绳通过夹子与纸带连接并跨过定滑轮,细绳下端连接钩码,调整木板倾角,使滑块沿木板向下做匀速直线运动,已知此时钩码的质量为m0,接下来仅将钩码m0撤去,保持整个装置不变,释放滑块,滑块沿木板向下做匀加速直线运动,此时打点计时器打出的纸带如图乙所示(已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,A、B、C、D、E是所纸带上选出的计数点)求解下列问题:

(1)打点计时器在打D点时滑块的速度v0=1.38m/s.(结果保留三位有效数字)
(2)撤去钩码m0后滑块下滑的加速度a=3.02m/s2(结果保留三位有效数字).
(3)滑块质量的表达式为M=$\frac{{m}_{0}g}{a}$(用字母a、m0、g等物理量表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.甲、乙两个质点运动的速度-时间图象如图所示,t=0时乙在甲前方s0处,已知0-t1时间内乙的位移为s,则关于甲、乙的运动,下列分析正确的是(  )
A.0-t1时间内甲的位移为2s
B.甲的加速度和乙的加速度相同
C.若s>$\frac{1}{2}$s0,则t1时刻乙在前,甲在后
D.若甲、乙在$\frac{{t}_{1}}{2}$时刻相遇,则下次相遇在$\frac{3{t}_{1}}{2}$时刻

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.下列说法中正确的是(  )
A.随着温度的升高,各种波长的辐射强度都在增加,同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
B.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此光子散射后波长变短
C.放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件有关
D.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的

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