【題目】人類總想追求更快的速度,繼上海磁懸浮列車正式運(yùn)營(yíng),又有人提出了新設(shè)想“高速飛行列車”,并引起了熱議。如圖1所示,“高速飛行列車”擬通過搭建真空管道,讓列車在管道中運(yùn)行,利用低真空環(huán)境和超聲速外形減小空氣阻力,通過磁懸浮減小摩擦阻力,最大時(shí)速可達(dá)4千公里。我們可以用高中物理知識(shí)對(duì)相關(guān)問題做一些討論,為計(jì)算方便,取“高速飛行列車”(以下簡(jiǎn)稱“飛行列車”)的最大速度為v1m=1000m/s;取上海磁懸浮列車的最大速度為v2m=100 m/s;參考上海磁懸浮列車的加速度,設(shè)“飛行列車”的最大加速度為a=0.8m/s2。

(1)若“飛行列車”在北京和昆明(距離為L=2000km)之間運(yùn)行,假設(shè)列車加速及減速運(yùn)動(dòng)時(shí)保持加速度大小為最大值,且功率足夠大,求從北京直接到達(dá)昆明的最短運(yùn)行時(shí)間t

(2)列車高速運(yùn)行時(shí)阻力主要來自于空氣阻力,因此我們采用以下簡(jiǎn)化模型進(jìn)行估算:設(shè)列車所受阻力正比于空氣密度、列車迎風(fēng)面積及列車相對(duì)空氣運(yùn)動(dòng)速率的平方;“飛行列車”與上海磁懸浮列車都采用電磁驅(qū)動(dòng),可認(rèn)為二者達(dá)到最大速度時(shí)功率相同,且外形相同。在上述簡(jiǎn)化條件下,求在“飛行列車”的真空軌道中空氣的密度與磁懸浮列車運(yùn)行環(huán)境中空氣密度的比值。

(3)若設(shè)計(jì)一條線路讓“飛行列車”沿赤道穿過非洲大陸,如圖2所示,甲站在非洲大陸的東海岸,乙站在非洲大陸的西海岸,分別將列車?吭谡九_(tái)、從甲站駛向乙站(以最大速度)、從乙站駛向甲站(以最大速度)三種情況中,車內(nèi)乘客對(duì)座椅壓力的大小記為F1、F2F3,請(qǐng)通過必要的計(jì)算將F1、F2、F3按大小排序。(已知地球赤道長(zhǎng)度約為4×104km,一天的時(shí)間取86000s)

【答案】(1)3250m21/10003

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】直流電路圖如圖所示,在滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),下列說法正確的是(   )

A. 電源的總功率一定減小

B. 電源的內(nèi)部損耗功率可能增大

C. 電源的效率一定增大

D. 電源的輸出功率一定先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,讓平行板電容器帶上一定的電量并保持不變,利用靜電計(jì)可以探究平行板電容器電容的決定因素及決定關(guān)系,下列說法正確的是

A. 靜電計(jì)指針張角越大,說明電容器帶電量越大

B. 靜電計(jì)指針張角越大,說明電容器的電容越大

C. 將平行板間距離減小,會(huì)看到靜電計(jì)指針張角減小

D. 將平行板間正對(duì)面積減小,會(huì)看到靜電計(jì)張角減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的規(guī)格為“2.0V,0.5A”。備有下列器材:

A. 電源E(電動(dòng)勢(shì)為3.0V,內(nèi)阻不計(jì))

B. 電壓表(量程0-3V,內(nèi)阻約

C. 電壓表(量程0-15V,內(nèi)阻約

D. 電流表(量程0-3A,內(nèi)阻約

E. 電流表(量程0-0.6A,內(nèi)阻約

F. 滑動(dòng)變阻器0-3.0A

G. 滑動(dòng)變阻器0-,1.25 A

H. 開關(guān)和若干導(dǎo)線

為了盡可能準(zhǔn)確地描繪出小燈泡的伏安特性曲線,請(qǐng)完成以下內(nèi)容。

(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用______,電流表應(yīng)選用______,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)。測(cè)量時(shí)采用圖中的_________圖電路(選填“甲”或“乙”)。

(2)圖丙是實(shí)物電路,請(qǐng)你不要改動(dòng)已連接的導(dǎo)線,把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上。____

(3)某同學(xué)完成該實(shí)驗(yàn)后,又找了另外兩個(gè)元件,其中一個(gè)是由金屬材料制成的,它的電阻隨溫度的升高而增大,而另一個(gè)是由半導(dǎo)體材料制成的,它的電阻隨溫度的升高而減小。他又選用了合適的電源、電表等相關(guān)器材后,對(duì)其中的一個(gè)元件進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)得通過其中的電流與加在它兩端的電壓數(shù)據(jù)如下表所示:

U/V

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50

1.60

I/A

0.20

0.45

0.80

1.25

1.80

2.81

3.20

請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丁中作出該元件的I-U圖線_____

該元件可能是由________(選填“金屬”或“半導(dǎo)體”)材料制成的。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】右圖是用頻閃周期為O1的相機(jī)拍攝的一張真空中羽毛與蘋果自由下落的局部頻閃照片。

(1) 在下落過程中的任意時(shí)刻,羽毛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與蘋果_________(選填”)相同。

(2)關(guān)于提供的信息及相關(guān)數(shù)據(jù)處理,下列說法中正確的是____(填選項(xiàng)前的字母)

A.一定滿足關(guān)系 =149

B.一定滿足關(guān)系 =135

C.蘋果下落的加速度大小為

D.羽毛下落的加速度大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,真空中有一個(gè)半徑為R、質(zhì)量分布均勻的玻璃球,一細(xì)激光束在真空中沿直線BC傳播,并與玻璃球表面的C點(diǎn)經(jīng)折射進(jìn)入玻璃球,在玻璃球表面的D點(diǎn)又經(jīng)折射進(jìn)入真空中,已知,激光束的入射角為,則下列說法中正確的是

A. 玻璃球?qū)υ摷す獾恼凵渎蕿?/span>

B. 該激光在玻璃中的波長(zhǎng)是在真空中波長(zhǎng)的

C. 該激光束的光子在玻璃球中的能量小于在真空中的能量

D. 改變?nèi)肷浣?/span>,該激光束可能在玻璃球的內(nèi)表面發(fā)生全反射

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)得到的一條紙帶有關(guān)尺寸在圖中已注明我們選中n點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律下面舉一些計(jì)算n點(diǎn)速度的方法,其中正確的是

An點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn),則vn=gnT

Bn點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn),則vn=gn-1T

Cvn

Dvn

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用如圖所示的裝置可以探究合力與分力的關(guān)系:在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個(gè)光滑的滑輪AB,將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)0,每個(gè)鉤碼的重量相等,當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí),根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子OA、OBOC拉力的大小分別為F1、F2F3,回答下列問題:

(1)在拆下鉤碼和繩子前,必須的一個(gè)步驟是_______

A.標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置,并記錄OA、OBOC三段繩子的方向

B.量出OA、OB、OC三段繩子的長(zhǎng)度

C.用量角器量出三根繩子之間的夾角

D.用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量

(2)、在作圖時(shí),某組同學(xué)以表示F1、F2的線段為鄰邊做平行四邊形得到F,并在圖中畫出表示豎直方向的虛線,你認(rèn)為右圖中圖____是正確的。(”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了求出樓房的高度,讓一小石塊從樓頂上自由下落(不計(jì)空氣阻力),則測(cè)量下列哪個(gè)物理量可以計(jì)算出樓高(已知重力加速度g大。 )

A.石塊下落的時(shí)間

B.石塊落地的速度

C.石塊第1s內(nèi)的位移

D.石塊最后1s內(nèi)的位移

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