【題目】如圖為遙控玩具小車比賽軌道的示意圖,第一部分由斜面軌道AB、圓弧軌道BCD與斜面軌道DE拼接而成,圓弧BCD的圓心恰在O點(diǎn),第二部分由水平軌道EF、圓形軌道FGF與特殊材料水平軌道FH組成,直線軌道與圓弧軌道平滑相切,圓軌道F處前后略有錯開,小車可從一側(cè)滑上再從另一側(cè)滑出。已知軌道AB與DE的傾角均為,長度均為,軌道FGF的半徑,玩具車在AB與DE軌道上受到的阻力為壓力的0.25,在FH軌道上受到的阻力為壓力的1.5倍,其余軌道摩擦阻力及空氣阻力均不計。已知玩具車輸出功率恒為,電動機(jī)工作時間可調(diào)控,玩具車質(zhì)量,可視為質(zhì)點(diǎn)。,。求:
(1)玩具車以多大初速度從A點(diǎn)彈出,恰好能沿軌道自行上滑到C點(diǎn);
(2)玩具車以恒定功率從A點(diǎn)由靜止啟動,電動機(jī)至少工作多長時間才能完成完整的圓周運(yùn)動;
(3)已知軌道“受力因子k”是車對軌道的壓力與車重力的比值,要求滿足在圓周內(nèi)且玩具車能無動力完成完整比賽,求玩具車的停止點(diǎn)H與F點(diǎn)的可能距離。
【答案】(1);(2)3.3s;(3)
【解析】
(1)玩具車剛好達(dá)到C點(diǎn)時,速度剛好為0,由動能定理得
由題圖可知
聯(lián)立解得初速度
(2)玩具車剛好通過圓周最高點(diǎn)G時,由重力恰好提供向心力得
從A點(diǎn)恰好運(yùn)動到G的過程,由動能定理得
聯(lián)立解得發(fā)動機(jī)工作時間
(3)玩具車恰好完成完整比賽的條件下,從最高點(diǎn)G運(yùn)動到最低點(diǎn)F的過程,由機(jī)械能守恒定律得
在F點(diǎn)由牛頓運(yùn)動定律得
解得對軌道壓力為
此時受力因子
符合題意。F點(diǎn)運(yùn)動到H點(diǎn)過程,由動能定理得
解得
當(dāng)時,有
解得
則有
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某物理興趣小組對兩節(jié)電池并聯(lián)后等效電源的電動勢和內(nèi)阻進(jìn)行研究如下:將一節(jié)電池A和另一節(jié)電池 B并聯(lián)后,接入如圖甲所示的測量電路,將虛線框內(nèi)部看成一個等 效的電源,移動滑動變阻器,測得若干組數(shù)據(jù)后在圖乙中描點(diǎn)。
U/V | 0.89 | 0.78 | 0.67 | 0.56 | 0.58 | 0.34 |
I/A | 0.22 | 0.26 | 0.30 | 0.34 | 0.38 | 0.42 |
(1)實(shí)驗(yàn)過程中小組成員發(fā)現(xiàn)當(dāng)滑動變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié),電壓表的示數(shù)變化不明顯,其原因是電源內(nèi)阻____________(填寫“較大”或“較小”)
(2)圖甲中的電流表和電壓表均為非理想電表,下列說法正確的是_____
A.這使得圖乙中的U沒有測準(zhǔn),U偏大
B.這使得圖乙中的U沒有測準(zhǔn),U偏小
C.這使得圖乙中的 I 沒有測準(zhǔn),I偏大
D.這使得圖乙中的 I 沒有測準(zhǔn),I偏小
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出等效電源的圖像,從而得到等效電源的電動勢為____________,內(nèi)阻為____________.(均保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一小船在靜水中的速度為3m/s,它在一條河寬150m、水流速度為4m/s的河流中渡河,則該小船( )
A.能到達(dá)正對岸
B.渡河的時間可能少于50s
C.以最短時間渡河時,它沿水流方向的位移大小為200m
D.以最短位移渡河時,位移大小為250m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一根長20m的軟繩拉直后放置在光滑水平地板上,以繩中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以繩上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置為x軸建立圖示坐標(biāo)系。兩人在繩端P、Q沿y軸方向有節(jié)奏地抖動,形成兩列振幅分別為10cm、20cm的相向傳播的機(jī)械波。已知P的波速為,時刻的波形如圖所示。則以下判斷正確的是( 。
A.兩波源的起振方向相反
B.兩列波的頻率均為2Hz,疊加區(qū)域有穩(wěn)定干涉圖樣
C.疊加穩(wěn)定時兩波源間(不含波源)有10個質(zhì)點(diǎn)的振幅為30cm
D.在時兩波源間(不含波源)有5個質(zhì)點(diǎn)的位移為-10cm
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b端接入電源,當(dāng)滑動變阻器滑片P向下滑動時,電路中兩個燈泡都不亮,用電壓表檢查電路時,測得Uab=U,Ucd=U,Uac=0,Ubd=0,則故障原因可能是…( )
A.變阻器短路
B.變阻器斷路
C.a、c間燈泡斷路
D.兩個燈泡都斷路
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn),兩虛線圓均以O為圓心,兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運(yùn)動的軌跡,a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)。不計重力。下列說法說法正確的是
A. M帶負(fù)電荷,N帶正電荷
B. M在b點(diǎn)的動能小于它在a點(diǎn)的動能
C. N在d點(diǎn)的電勢能等于它在e點(diǎn)的電勢能
D. N在從c點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中克服電場力做功
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。
(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的________。
A.動能變化量與勢能變化量 B.速度變化量和勢能變化量
C.速度變化量和高度變化量
(2)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是________。
A.交流電源 B.刻度尺 C.天平(含砝碼)
(3)實(shí)驗(yàn)中,先接通電源,再釋放重物,得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C,測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。
已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中,重物的重力勢能變化量ΔEp=____________,動能變化量ΔEk=__________。
(4)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,重力勢能的減少量大于動能的增加量,原因是________。
A.利用公式v=gt計算重物速度 B.利用公式v=計算重物速度
C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響 D.沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,備有下列器材:
A.待測的干電池(電動勢約為1.5 V,內(nèi)電阻小于1.0 Ω )
B.電流表A1(量程0﹣3 mA,內(nèi)阻Rg1=10 Ω)
C.電流表A2(量程0﹣0.6 A,內(nèi)阻Rg2=0.1 Ω)
D.滑動變阻器R1(0﹣20 Ω,10 A)
E.滑動變阻器R2(0﹣200 Ω,l A)
F.定值電阻R0(990Ω)
G.開關(guān)和導(dǎo)線若干
(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒有電壓表,但給出了兩個電流表,于是他設(shè)計了如圖甲所示的(a)、(b)兩個參考實(shí)驗(yàn)電路,其中合理的是__圖所示的電路;在該電路中,為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,滑動變阻器應(yīng)選__(填寫器材前的字母代號).
(2)圖乙為該同學(xué)根據(jù)(1)中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路,利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1﹣I2圖線(I1為電流表A1的示數(shù),I2為電流表A2的示數(shù),且I2的數(shù)值遠(yuǎn)大于I1的數(shù)值),但坐標(biāo)紙不夠大,他只畫了一部分圖線,則由圖線可得被測電池的電動勢E=__V,內(nèi)阻r=__Ω.
(3)若圖線與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)等于電動勢的大小,則圖線的縱坐標(biāo)應(yīng)該為_________
A.I1(R0+Rg1) B.I1R0 C.I2(R0+Rg2) D.I1Rg1.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑的曲面體M與光滑的水平面平滑相連,一輕彈簧右端固定,質(zhì)量為m的小球從高度h處由靜止下滑,則( )
A.小球沿曲面下滑的過程中,小球機(jī)械能守恒B.小球與彈簧剛接觸時,動量小于
C.小球壓縮彈簧至最短時,彈簧的彈性勢能為mghD.小球在壓縮彈簧的過程中,小球的機(jī)械能守恒
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