【題目】大愛無疆,最美逆行。一輛向武漢運輸防疫物資的汽車經(jīng)過高速公路的一個出口段,如圖所示,車從出口A進(jìn)入匝道,先勻減速直線通過下坡路段至B點(通過B點前后速率不變),再勻速率通過水平圓弧路段至C點,最后從C點沿平直路段勻減速到D點停下。已知車在A點的速度v0=90 km/h,AB長L1=100 m,與地面間的夾角θ=30°;BC為四分之一水平圓弧段,輪胎與BC段路面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力;CD段長L2=60 m。車在AB段所受阻力恒為車重的0.7倍,重力加速度g取10 m/s2。
(1)若汽車到達(dá)BC段時剛好達(dá)到BC段的限速vm(允許通過的最大速度),求vm;
(2)為保證行車安全,車輪不打滑,求水平圓弧段BC半徑R的最小值;
(3)汽車從A點到D點全程的最短時間。
【答案】(1)15m/s;(2) 45m;(3)17.7s
【解析】
(1) 車在A點的速度
v0=90km/h=25m/s
AB長L1=100m,汽車在AB段做勻減速直線運動,有
0.7mg-mgsinθ=ma
vm2-v02=-2aL1
代入數(shù)據(jù)解得
vm=15m/s
(2)汽車在BC段做圓周運動,靜摩擦力提供向心力,有
為了確保安全,則須滿足
fm≤μmg
聯(lián)立解得
R≥45m
即
Rmin=45m
(3)設(shè)通過AB段最短時間為t1,通過BC段最短時間為t2,通過CD段時間為t3,全程所用最短時間為t。有
L1=t1
πRmin=vmt2
L2=vmt3
t=t1+t2+t3
聯(lián)立各式代入數(shù)據(jù)解得t=17.7s。
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【題目】某校高一課外活動小組自制一枚水火箭,設(shè)水火箭發(fā)射后始終在豎直方向上運動.在水火箭向下噴水過程中,水火箭可認(rèn)為做勻加速直線運動.水火箭從地面靜止出發(fā)經(jīng)過5 s到達(dá)離地面高40 m處時水恰好噴完,接著水火箭向上做勻減速運動,最后落回到地面.設(shè)水火箭噴完水后運動的加速度大小恒為10 m/s2,求:
(1)恰好噴完水時水火箭的速度;
(2)水火箭上升離地面的最大高度;
(3)水火箭從發(fā)射到殘骸落回到地面過程的總時間.
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【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的裝置探究“外力一定時,加速度與質(zhì)量的關(guān)系”。圖中打點計時器的電源為50 Hz的交流電源,小車的質(zhì)量未知。
(1)實驗之前要平衡小車所受的阻力,具體的步驟是,吊盤中不放物塊,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點計時器打出一系列________的點。
(2)按住小車,在吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊,并在小車中放入質(zhì)量已知的砝碼,為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時,小車所受的拉力近似不變,吊盤和盤中物塊的質(zhì)量和應(yīng)滿足的條件是____。
(3)打開打點計時器電源,釋放小車,得到如圖乙所示的紙帶,圖示為五個連續(xù)點之間的距離(單位:cm),則小車的加速度a=____ m/s2。(結(jié)果保留兩位小數(shù))
(4)改變小車中的砝碼質(zhì)量多次試驗,得到不同的紙帶,記錄砝碼的質(zhì)量m,并根據(jù)紙帶求出不同的m對應(yīng)的加速度a,以m為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),做出-m關(guān)系圖線如圖丙所示,設(shè)圖中直線的斜率為k,縱軸上的截距為b,若牛頓第二定律成立,則小車的質(zhì)量為______。
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【題目】A、B是質(zhì)量相同的同種氣體,它們可視為理想氣體,兩部分氣體的V-t圖象如圖所示。
(1)A、B兩部分氣體都做____(填“等圧変化”、“等容變化”或“等溫變化”);
(2)當(dāng)時,___;當(dāng)m3時,____;
(3)當(dāng)t=273℃時,氣體的體積A比B大______m3。
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【題目】如圖所示,傾角θ=37°的斜面位于水平地面上,小球從斜面頂端A點以初速度v0=4m/s水平向右拋出(此時斜面未動),小球恰好落到斜面底端B點處。空氣阻力忽略不計,取重力加速度g=10 m/s2,tan 37°=0.75。
(1)求斜面的高度h;
(2)若在小球水平拋出的同時,使斜面以v=2 m/s開始向右做勻速直線運動,則小球經(jīng)過多長時間落在斜面上?
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【題目】如圖,一豎直放置的汽缸上端開口,汽缸壁內(nèi)有兩個固定卡口M和N,卡口N距缸底的高度H,卡口M距缸底的高度2H。橫截面積為S、質(zhì)量為的活塞下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。開始時活塞處于卡口N處靜止,汽缸內(nèi)氣體溫度為,壓強為;钊推妆诰^熱,不計它們之間的摩擦,大氣壓強為。現(xiàn)用電阻為R的電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體,電熱絲中的電流為I。重力加速度為g。求:
(1)活塞開始上升時氣體的溫度;
(2)活塞恰好上升到卡口M時氣體的溫度;
(3)氣體的溫度升為的過程持續(xù)了時間t,不計電熱絲由于溫度升高而吸收的熱量,試計算氣體增加的內(nèi)能。
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【題目】如圖所示,在水平方向的勻強電場中有一表面光滑、與水平面成θ角的絕緣直桿AC,其下端(C端)距地面高度為h.有一質(zhì)量m=0.5kg的帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度 沿桿勻速下滑,小環(huán)離桿后正好通過C端的正下方P點處.(g取10m/s2)
(1)若θ=45°,試判斷小環(huán)的電性,并求出小環(huán)受到的電場力大小;
(2)若θ=45°,h=0.8m,求小環(huán)在直桿上勻速運動的速度大小;
(3)若保持h不變,改變θ角(0<θ<90°)及小環(huán)的電荷量,使小環(huán)仍能勻速下滑,離桿后正好通過C端的正下方P點處,試推出初速度與θ角間的定量關(guān)系式.
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【題目】如圖所示,2017年6月19日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射“中星9A”廣播電視直播衛(wèi)星。按預(yù)定計劃,“中星9A”應(yīng)該首先被送入近地點約為200公里、遠(yuǎn)地點約為3.6萬公里的轉(zhuǎn)移軌道II (橢圓),然后通過在遠(yuǎn)地點Q變軌,最終進(jìn)入地球同步軌道III(圓形),但是衛(wèi)星實際進(jìn)入軌道I,遠(yuǎn)地點只有1.6萬公里?萍既藛T沒有放棄,通過精心操作,利用衛(wèi)星自帶燃料在軌道I近地點P點火,逐漸抬高遠(yuǎn)地點的高度,經(jīng)過10次軌道調(diào)整,終于在7月5日成功進(jìn)入預(yù)定軌道。下列說法正確的是( 。
A.衛(wèi)星在軌道II的P點速度大于軌道II的Q點速度
B.衛(wèi)星在軌道III經(jīng)過Q點時和在軌道II經(jīng)過Q點時(未點火)的加速度不相同
C.“中星9A”發(fā)射失利的原因可能是發(fā)射速度沒有達(dá)到7.9km/s
D.衛(wèi)星在軌道II由P點向Q點運動的過程中處于完全失重狀態(tài)
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【題目】某物理興趣小組的同學(xué)想用如圖甲所示的電路探究一種熱敏電阻的溫度特性。
(1)請按電路原理圖將圖乙中所缺的導(dǎo)線補接完整___。
(2)利用補接完整的實驗裝置測量出不同溫度下的電阻值,畫出該熱敏電阻R﹣t圖象如圖丙中的實測曲線,與圖中理論曲線相比二者有一定的差異,除了偶然誤差外,下列關(guān)于產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因或減小系統(tǒng)誤差的方法敘述正確的是___。(填選項前的字母,不定項選擇)
A.電流表的分壓造成電阻的測量值總比真實值大
B.電壓表的分流造成電阻的測量值總比真實值小
C.溫度升高到一定值后,電流表應(yīng)改為外接法
(3)已知電阻的散熱功率可表示為P散=k(t﹣t0),其中k是比例系數(shù),t是電阻的溫度,t0是周圍環(huán)境溫度,現(xiàn)將本實驗所用的熱敏電阻接到一個恒流電源中,使流過它的電流恒為40mA,t0=20,k=0.16W/.由理論曲線可知:
①該電阻的溫度大約穩(wěn)定在___;
②此時電阻的發(fā)熱功率為___W。
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