【题目】一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a=1.0m/s2。达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶。求:(g=10m/s2)
(1)汽车的最大行驶速度。
(2)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。
【答案】(1)40m/s;(2)55s
【解析】
(1)设汽车的最大行驶速度为vm.汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,速度达到最大,即有:F=f
根据题意知,阻力为:f=0.1mg=2000N
再根据公式 P=Fv得:vm=P/f=40m/s;
即汽车的最大行驶速度为40m/s
(2)汽车匀变速行驶的过程中,由牛顿第二定律得
得匀变速运动时汽车牵引力
则汽车匀加速运动行驶得最大速度为
由a1t1=v0,得汽车匀加速运动的时间为:t1=20s
汽车实际功率达到额定功率后到速度达到最大的过程,由动能定理WF+Wf=△Ek,即得:
Pt2-0.1mgs2=
得:t2=35s
所以汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为:t=t1+t2=55s
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【题目】用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点;在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,然后由静止释放,计时器显示遮光片从B到C所用的时间t,用米尺测量A、O之间的距离x。
(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是v=___________。
(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量________。(填字母序号)
A.弹簧原长 B.当地重力加速度 C.滑块(含遮光片)的质量
(3)若气垫导轨左端比右端略高,弹性势能的测量值与真实值比较将_______(填字母序号)
A.偏大 B.偏小 C.相等
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【题目】(18分)
如图甲所示,倾角θ =37°的粗糙斜面固定在水平面上,斜面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端,另一端与质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点)接触,滑块与弹簧不相连,弹簧处于压缩状态。当t=0时释放滑块。在0~0.24s时间内,滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知弹簧的劲度系数N/m,当t=0.14s时,滑块的速度v1=2.0m/s。g取l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。弹簧弹性势能的表达式为(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)。求:
(1)斜面对滑块摩擦力的大小f;
(2)t=0.14s时滑块与出发点间的距离d;
(3)在0~0.44s时间内,摩擦力做的功W。
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【题目】2018年珠海航展,我国五代战机“歼20”再次闪亮登场。表演中,战机先水平向右,再沿曲线ab向上(如图),最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内,飞行速率不变。则沿ab段曲线飞行时,战机
A. 所受合外力大小为零
B. 所受合外力方向不断变化
C. 竖直方向的分速度逐渐增大
D. 水平方向的分速度不变
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【题目】一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L,边长为L的正方形导线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上,建立水平向右的x轴,且坐标原点在磁场的左边界上,t=0时刻使线框从静止开始沿轴正方向匀加速通过磁场区域,规定逆时针方向为电流的正方向,已知导线框在t1、t2、t3时刻所对应的位移分别是L、2L、3L,下列关于感应电流或导线框的电功率P随时间t或位移x的变化规律正确的是( )
A. B. C. D.
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【题目】如图所示,是利用插针法测定玻璃砖折射率的实验,玻璃砖的入射面ab和出射面cd并不平行。某同学操作的主要步骤如下:
a.画入射面ab,放置玻璃砖,使玻璃砖上界面对准ab;
b.用针沿玻璃砖下界面确定出射面cd上的两点;
c.在ab面一侧插针P1、P2;
d.在cd面一侧插针P3,使之挡住P1和P2;
e.插针P4,使之挡住P3和P1、P2;
f.移去针和玻璃砖。
(1)请写出上述步骤中有错误的步骤序号,并写出对应正确的操作________。
c.透过玻璃砖观察,在cd面一侧插针P3,使之挡住P1的像和P2的像;
d.插针P4,使之挡住P1的像、P2的像和P3;
(2)改正操作中的错误后,该同学正确完成实验,做好光路图,并测量相关物理量,计算出玻璃砖的折射率。他重新放上玻璃砖,发现玻璃砖的出射面实际应为c′d′,如图中虚线所示,c′d′∥cd.则他计算出的折射率比真实值______ (填“偏大”、“偏小”或“不影响结果”)
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【题目】如图所示,一光滑半圆形轨道固定在水平地面上,圆心为O、半径为R,一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上。另一端连在距离O点正上方R处的P点。小球放在与O点等高的轨道上A点时,轻橡皮筋处于原长。现将小球从A点由静止释放,小球沿圆轨道向下运动,通过最低点B时对圆轨道的压力恰好为零。已知小球的质量为m,重力加速度为g,则小球从A点运动到B点的过程中下列说法正确的是( )
A. 小球通过最低点时,橡皮筋的弹力等于mg
B. 橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大
C. 小球运动过程中,橡皮筋弹力所做的功等于小球动能增加量
D. 小球运动过程中,机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量
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【题目】某学习小组为了研究标有“2.5V 0.3A”字样小灯泡的伏安特性曲线,到实验室找到了下列器材:
两块相同的电流表G(满偏电流Ig=0.5mA,内阻Rg=200Ω;电源(电动势E=3V,内阻不计)还有可供选择的器材:
A.定值电阻:600Ω
B.定值电阻:5800Ω
C.定值电阻:Ω≈0.25Ω
D.定值电阻:Ω≈2.5Ω
E.滑动变阻器:0~10Ω,2A
F.滑动变阻器:0~200Ω,0.1A
由于没有电压表和电流表,该学习小组设计了如图所示的测量电路,为了较为精确地测量电流和电压的值,则
(1)电阻R1选择______,电阻R2选择______,控制电路部分的滑动变阻器应该选择______.(填写器材前面的字母)
(2)请根据题目所给器材,将控制部分的电路图补充完整__________.
(3)在测量过程中,滑动变阻器调整到某一位置时,该组同学发现两只表头指针偏转角度完全相同,则此时小灯泡的电阻是______Ω.(保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,长为L的轻杆一端固定一个质量为m的小球,另一端可绕固定轴O转动,已知小球通过最高点P时速度为,不计一切阻力,则( )
A. 在最高点P轻杆受到小球对它的向下的弹力
B. 小球在最低点Q受到轻杆对它的弹力大小为
C. 小球在最低点Q和最高点P,轻杆中的弹力大小之差为5mg
D. 小球要到达最高点P点,最低点Q点最小的速度为
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