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    铁路运行管理系统为测量火车运行的速度和加速度，可采用如图甲所示的装置，它是由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪（图中未画出）组成。当列车经过线圈上方时，线圈中的电流被记录下来，就能知道列车所在位置及速度、加速度情况。如图，磁体磁感强度B=0.004T，且全部集中在虚线范围内，线圈宽度与磁场宽度相同，线圈匝数n=5，长L=0.2m，电阻R=0.4Ω（包括引出线电阻），记录下的电流一位移图线如图乙所示，
    （1）试计算列车在离O（原点）30m、130m处列车的速度v1和v2的大小。
    （2）设列车作匀变速直线运动，求列车的加速度大小。
     
    参考答案：（1）从乙图中读出I1=0.12A,I2=0.15A，由ε=nBLV（2分），I=ε/R（2分），可求得v1=12m/s（2分），v2=15m/s（2分）。（2）从图上读出s=100m，由a=(v22-v12)/2s（2分）,a≈0.41m/s2（2分）。
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    2000年12月，我国自行建立了用于全球卫星定位（GPS）的“北斗星一号”系统，两颗卫星运行在高度为3.6×104km的同步轨道上，适用于中国地区．2008年9月25日，我国自行研制的第三艘载人飞船“神舟七号”发射升空，26日在圆轨道上正常运行．27日16时49分，身着我国自行研制的第一套舱外航天服--“飞天”舱外航天服的航天员翟志刚顺利出舱，开始实施我国首次空间出舱活动--“太空漫步”．16时59分，翟志刚完成“太空漫步”，进入轨道舱．整个“太空漫步”约10分钟，“漫步”约4.6×103km．那么关于“北斗星一号”卫星与“神舟七号’’飞船在轨道上正常运行时比较（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    “伽利略”全球定位系统由我国和欧盟合作完成，其空间部分由平均分布在三个轨道上的30颗卫星组成，每个轨道上等间距部署10颗卫星，从而实现高精度的导航定位．假设“伽利略”全球定位系统中每颗卫星均绕地心做匀速圆周运动，轨道半径为r，某个轨道上10颗卫星某时刻所在位置如图所示，其中卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，则以下判断正确的是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （Ⅰ）一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．
    实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
    F/N 2.42 1.90 1.43 0.97 0.76 0.50 0.23 0.06
    ω/rad?s-1 28.8 25.7 22.0 18.0 15.9 13.0 8.5 4.3
    ①首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω，如下表．请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图象．

    ②通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．你认为，可以通过进一步转换，做出
    F-ω2
    F-ω2
    关系图象来确定他们的猜测是否正确．
    ③在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图乙所示．通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得出F∝r的结论，你认为他们的依据是
    做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图象的交点中力的数值之比是否为1：2：3
    做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图象的交点中力的数值之比是否为1：2：3
    ．
    ④通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的大小为
    0.037
    0.037
    ．（计算结果取2位有效数字）
    （Ⅱ）某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极（接触电阻不计），两电极相距L=0.700m，其间充满待测的导电溶液．
    用如下器材进行测量：
    电压表（量程l5V，内阻约30kΩ）； 电流表（量程300μA，内阻约50Ω）；
    滑动变阻器（10Ω，1A）；          电池组（电动势E=12V，内阻r=6Ω）；
    单刀单掷开关一个、导线若干．
    下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图2所示
    U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
    I/μA 0 22 65 109 155 175 240

    根据以上所述请回答下面的问题：
    （1）玻璃管内径d的测量值为
    30.75
    30.75
    mm；
    （2）根据表1数据在图3坐标中已描点，请作出U-I图象，根据图象求出电阻R=
    4.4×104～4.8×104
    4.4×104～4.8×104
    Ω（保留两位有效数字）；
    （3）计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=
    πRd
    2
     
    4L
    πRd
    2
     
    4L
     （用R、d、L表示）
    （4）请在（图l）中补画出未连接的导线．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    2000年10月31日凌晨0时2分、12月21日凌晨0时20分，两颗构成我国自主研制的“北斗导航系统”的导航定位卫星――北斗导航试验卫星，先后在西昌卫星发射中心发射升空，并准确进入预定轨道，标志着我国在全球定位系统(GlobalPositionSystem,简称GPS)技术领域进入了世界先进行列.

    GPS的原理是采用“三点定位法”来定位的.下面我们以二维平面为例，来说明三点定位的原理，假若你到了一个陌生的地方，你可以通过测量出你到某已知地点A的距离a，则你现在就处在以A为圆心、以a为半径的圆周上，如上图(1)所示，如果再测量出你到另一个已知地点B的距b,则你也处在以B为圆心、以b为半径的圆周上，如上图(2)所示，由上图(2)可以看出，你现在的位置只可能是在两圆周的交点O1或O2上，若要惟一确定你的位置，就必须再通过测量出你到第三个已知地点C的距离c，你现在的位置也一定在以C为圆心、以c为半径的第三个圆周上，如上图(3)所示，三圆的交点O1就是你的位置，这就是说，三点定位法需要有三个坐标已知的参考点，并知道被测点到参考点之间的距离，在三维空间中，其定位原理基本与此相同，只是往往要加上一个已知条件：被测量点在地面上，在GPS中，三个参考点就是三颗悬在空中已知位置坐标的卫星，被测量点到它们的距离可以通过接收从卫星发来的无线电波测量出来，则被测点在地面上的位置可由地面接收装置中的电脑计算出来，GPS要由空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统三大部分构成，天上地下协同工作，才能完成定位.空间卫星系统也就是GPS导航卫星群，以俄罗斯“格拉纳斯”全球导航系统为例，按照设计方案，它是由24颗工作卫星组成，它们均匀分布在6个轨道平面上，每个轨道上均匀分布有4颗卫星，每颗卫星每12h绕地球运行一周，假设这些卫星都在离地面某一高度的轨道上做匀速圆周运动，取地球半径R=6400km，地面的重力加速度g=10m/s2.
    根据以上信息，请回答下列问题：
    ①间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标.这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，甚至车队已经离开，也瞒不过它.这种遥感照相机敏感的电磁波属于(    )
    A.可见光波段                                B.红外波段
    C.紫外波段                              D.X波段
    ②下列有关GPS中卫星的加速度的说法中正确的是
    A.因卫星做匀速圆周运动，其加速度为零
    B.在卫星只受重力作用，其加速度为重力加速度g
    C.若卫星距地面高度H为地球半径R的n倍，则其加速度为
    D.若卫星距地面高度H为地球半径R的n倍，则其加速度为
    ③下列关于导航卫星群中卫星轨道的说法中，正确的是(    )
    ①卫星的轨道平面都垂直于地轴
    ②卫星的轨道平面都过地心
    ③地球上除赤道以外的某条纬线可能处于某个卫星的轨道平面内
    ④地球上某条经线可能处于某个卫星的轨道平面内
    A.①②          B.②③          C.②④              D.③④
    ④“格拉纳斯”全球卫星导航系统的导航卫星群中除24颗工作卫星外，还有些替补卫星在天空运行，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作，若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，则这颗卫星的周期和速度与工作卫星相比较，以下说法正确的是(    )
    A.替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度
    B.替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度
    C.替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度
    D.替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度

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