【題目】地鐵列車可實(shí)現(xiàn)零排放,是替代燃油公交車的理想交通工具。若一地鐵列車從甲站由靜止啟動后做直線運(yùn)動,先勻加速運(yùn)動20s達(dá)到最高速度72km/h,再勻速運(yùn)動80s。接著勻減速運(yùn)動15s到達(dá)乙站停住。設(shè)列車在勻加速運(yùn)動階段牽引力為1×106N,勻速階段牽引力的功率為6×103kW,忽略勻減速運(yùn)動階段牽引力所做的功。
(1)求甲站到乙站的距離;
(2)如果使用燃油公交車作為交通工具,從甲站到乙站牽引力做的功與地鐵列車牽引力的功相同,求公變車排放氣體污染物的質(zhì)量。(燃油公交車牽引力每做1焦耳功,排放氣體行體物 3×10-6g)
【答案】(1)s=1950m(2)m=2.04kg
【解析】
(1)72km/h=20m/s,地鐵勻加速運(yùn)動的位移為:
s1=vt1
地鐵勻減速運(yùn)動的位移為:
s3=vt3
地鐵勻速運(yùn)動的位移為:
s2=vt2
甲站到乙站的距離為:
s=s1+s2+s3
聯(lián)立以上各式,并代入數(shù)據(jù)解得:
s=1950m
(2)地鐵勻加速運(yùn)動過程中,牽引力做的功為:
W1=Fs1
地鐵勻速運(yùn)動過程中,牽引力做的功為:
W2=Pt2
地鐵從甲站到乙站,牽引力做的總功為:
W=W1+W2
燃油公交車運(yùn)行中做的功為:
W′=W=6.8×108J
燃油公交車牽引力每做1焦耳功,排放氣體污染物3×10-6g=3×10-9kg
公交車排放氣體污染物的質(zhì)量為:
m=3×10-9×6.8×108kg=2.04kg
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1和輸電線的電阻和理想變壓器匝數(shù)均不變,當(dāng)用戶消耗功率增大時,下列表述正確的是( )
A. 用戶的總電阻增大
B. 用戶兩端的電壓U4減小
C. 輸電線上損失的功率變小
D. 用戶端增加的功率等于升壓變壓器多輸入的功率
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里,一帶電微粒從磁場邊界d點(diǎn)垂直于磁場方向射入,沿曲線dpa打到屏MN上的a點(diǎn),通過pa段用時為t.若該微粒經(jīng)過P點(diǎn)時,與一個靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個新微粒,最終打到屏MN上。若兩個微粒所受重力均忽略,則新微粒運(yùn)動的 ( )
A. 軌跡為pb,至屏幕的時間將小于t
B. 軌跡為pc,至屏幕的時間將大于t
C. 軌跡為pa,至屏幕的時間將大于t
D. 軌跡為pb,至屏幕的時間將等于t
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【題目】如圖所示,衛(wèi)星a和b,分別在半徑相同的軌道上繞金星和地球做勻速圓周運(yùn)動,已知金星的質(zhì)量小于地球的質(zhì)量,則( )
A. b的角速度較大
B. b的周期較大
C. a、b的線速度大小相等
D. a、b的向心加速度大小相等
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【題目】在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的強(qiáng)磁場區(qū)域,區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上,區(qū)域II的磁場方向垂直斜面向下,磁場的寬度HP及PN均為L,一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,t1時刻ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場I區(qū)域,此時導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動;t2時刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置,此時導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動。重力加速度為g,下列說法中正確的是
A. 當(dāng)ab邊剛越過JP時,導(dǎo)線框具有加速度大小為a=gsinθ
B. 導(dǎo)線框兩次勻速直線運(yùn)動的速度v1:v2=4:1
C. 從t1到t2的過程中,導(dǎo)線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少
D. 從t1到t2的過程中,有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
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【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中的第一象限內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的有界矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域(圖中未畫出);在第二象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。一粒子源固定在x軸上坐標(biāo)為的A點(diǎn)。粒子源沿y軸正方向釋放出一個速率為的電子,電子通過y軸上的C點(diǎn)時,速度方向與y軸正方向成 =45°角,電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后從D點(diǎn)(圖中未畫出)離開磁場,之后恰好垂直通過第一象限內(nèi)與x軸正方向成 15°角的射線ON.已知電子的質(zhì)量為m,電荷量值為e,不考慮電子的重力。求
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大;
(2)電子在電場和磁場中運(yùn)動的總時間t;
(3)C、D兩點(diǎn)間的距離。
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【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動的單匝矩形線圈的轉(zhuǎn)速為n,轉(zhuǎn)軸垂直于磁場方向,線圈電阻為從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,線圈轉(zhuǎn)過60°時的感應(yīng)電流為3A。那么( )
A. 任意半個周期內(nèi)線圈磁通量的變化量為0
B. 任意時刻穿過線圖的磁通量為
C. 線圈中感應(yīng)電流的有效值為3A
D. 任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為
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【題目】某同學(xué)為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度,他在滑塊上安裝了寬度為2cm的遮光板。然后他利用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)值毫秒計記錄了遮光板通過第一個光電門所用的時間為Δt1=0.20s,通過第二個光電門的時間Δt2=0.10s,遮光板從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為2.50s,請你根據(jù)上面他通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),
(1)計算出滑塊的通過兩個光電門的滑塊的速度V1和V2.?
(2)計算滑塊的加速度?
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【題目】如圖(a)所示,兩個完全相同的“人”字型金屬軌道面對面正對著固定在豎直平面內(nèi),間距為d,它們的上端公共軌道部分保持豎直,下端均通過一小段夸曲軌道與一段直軌道相連,底端置于絕緣水平桌面上。(圖中虛線)之下的直軌道長度均為L且不光滑(軌道其部分光滑),并與水平方向均構(gòu)成37°斜面,在左邊軌道以下的區(qū)域有垂直于斜面向下、磁感強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場,在右邊軌通道以下的區(qū)域有平行于斜面但大小未知的勻強(qiáng)磁場,其它區(qū)域無磁場。間連接有阻值為2R的定值電阻與電壓傳感器,另有長度均為d的兩根金屬棒甲和乙,它們與、之下的軌道間的動摩擦因數(shù)均為。甲的質(zhì)量為m、電阻為2R;乙的質(zhì)量為2m、電阻為2R,金屬執(zhí)道電阻不計。先后進(jìn)行以下兩種操作:
操作1:將金屬棒甲緊靠豎直軌道的左側(cè),從某處由靜止釋放,運(yùn)動到底端過程中棒始終保持水平,且與軌道保持良好電接觸,計算機(jī)屏幕上顯示的電壓—時間關(guān)系圖像圖如圖(b)所示(圖中已知);
操作2:將金屬棒甲緊靠豎直軌道的左側(cè)、金屬棒乙(圖中未畫出)緊靠豎直軌道的右側(cè),在同一高度將兩棒同時由靜止釋放,多次改交高度重新由靜止釋放,運(yùn)動中兩棒始終保持水平,發(fā)現(xiàn)兩棒總是同時到達(dá)水平桌面。()
(1)試求操作1中甲釋放時距的高度h;
(2)試求操作1中定值電阻上產(chǎn)生的熱量Q;
(3)試問右邊軌道以下的區(qū)域勻強(qiáng)磁場的方向和大小如何?在圖(c)上畫出操作2中計算機(jī)屏幕上可能出現(xiàn)的幾種典型的U-t關(guān)系圖像。
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