【題目】低碳環(huán)保綠色出行的理念逐漸深入人心,而純電動(dòng)汽車是時(shí)下相對較環(huán)保的汽車.為宣傳“低碳環(huán)保”健康生活理念,某志愿者舉行玩具電動(dòng)小汽車的表演.如圖所示,質(zhì)量m=2 kg的小汽車以v0=4 m/s的初速度從水平軌道A處出發(fā),沿平直軌道AC運(yùn)動(dòng),到達(dá)C點(diǎn)時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)入半徑R=1.8 m的圓軌道,恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),之后又進(jìn)入CE水平軌道向右運(yùn)動(dòng),直至停下.已知小汽車與水平軌道間的摩擦阻力恒為重力的0.1倍,AB段運(yùn)動(dòng)過程中風(fēng)力較大,可簡化為受0.8 N的水平向左的作用力,過B點(diǎn)后小汽車所受空氣作用力均忽略不計(jì).圓軌道可視作光滑軌道.已知AB段長度x1=3 m,BC段長度x2=2 m,CE段足夠長.小汽車自身長度可忽略,g取10 m/s2.
(1)要使小汽車完成上述運(yùn)動(dòng),AC段電動(dòng)機(jī)至少提供多少能量?
(2)若CE階段啟用動(dòng)力回收系統(tǒng),把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,回收效率為30%,則該段小汽車還能滑行多遠(yuǎn)?
【答案】(1)86.4 J (2)31.5 m
【解析】
(1)小汽車與水平軌道間的摩擦阻力f=0.1mg,解得f=2 N
設(shè)小汽車在D點(diǎn)處的速度為v1,因小汽車恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),故在D點(diǎn)處有
mg=m
從A到D的過程,運(yùn)用動(dòng)能定理有
W-f(x1+x2)-Fx1-mg·2R=mv12-mv02
解得W=86.4 J.
(2)從D到C的過程,根據(jù)動(dòng)能定理有
mg·2R=mv22-mv12
解得v2=3m/s
若在CE階段啟用動(dòng)力回收系統(tǒng),回收效率為30%,即有70%的能量用于克服摩擦力做功,則有
-fx3=0-mv22×70%
解得x3=31.5 m.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作的電壓是______以下,電火花計(jì)時(shí)器工作的電壓是______.當(dāng)電源頻率是50 Hz時(shí),它每隔______打一個(gè)點(diǎn).某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,用刻度尺測量情況如圖所示,紙帶在AC段的平均速度約為____________m/s,C點(diǎn)的瞬時(shí)速度約為____________m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí),可以選用如圖下列各種裝置圖,以下說法合理的是( )
A.選用裝置1研究平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng),只能用眼睛看A、B兩球是否同時(shí)落地
B.選用裝置2要獲得細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡,彎管末端B一定要水平
C.選用裝置3要獲得鋼球的平拋軌跡,每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球
D.除上述裝置外,也能用數(shù)碼照相機(jī)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的每秒15幀的錄像獲得平拋軌跡
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為兩物體、的圖象,根據(jù)圖象信息,下列說法正確的是( )
A. 兩物體由同一位置開始運(yùn)動(dòng),但物體比遲3才開始運(yùn)動(dòng)
B. 從第3末起,兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同,且
C. 在5內(nèi)兩物體的位移相同,5末、相遇
D. 5內(nèi)、的平均速度相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系。一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計(jì))
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是________。
A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力
C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時(shí)記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)
D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶
E.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫軸的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為________。
A.2tan θ B. C.k D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1=2kg的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O,輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2=10kg的物體乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài).乙物體與接觸面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2.)求:
(1)輕繩OA受到的拉力是多大;
(2)物體乙受到的摩擦力是多大?方向如何;
(3)要使乙物體保持靜止,那么甲物體的質(zhì)量最大不能超過多少.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,輕繩的一端系在質(zhì)量為m的物體上,另一端系在一個(gè)圓環(huán)上,圓環(huán)套在粗糙水平橫桿MN上,現(xiàn)用水平力F拉繩上一點(diǎn),使物體處在圖中實(shí)線位置,然后改變F的大小使其緩慢下降到圖中虛線位置,圓環(huán)仍在原來位置不動(dòng),則在這一過程中,水平拉力F、環(huán)與橫桿的摩擦力f和環(huán)對桿的壓力N的大小變化情況是( )
A. F逐漸增大,f保持不變,N逐漸增大
B. F逐漸增大,f逐漸增大,N保持不變
C. F逐漸減小,f逐漸增大,N保持不變
D. F逐漸減小,f逐漸減小,N保持不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩。
(1)本實(shí)驗(yàn)中,采取下列哪些方法和步驟可以減小實(shí)驗(yàn)誤差______________。
A.兩個(gè)分力F1、F2間的夾角盡量小些
B.兩個(gè)分力F1、F2的大小要適當(dāng)大些
C.拉橡皮筋的細(xì)繩要稍短一些
D.實(shí)驗(yàn)中,彈簧秤必須與木板平行,讀數(shù)時(shí)視線要正對彈簧秤刻度
(2)本實(shí)驗(yàn)采用的是等效替代法,但若將細(xì)繩也換成橡皮筋,則實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化?答:________(選填“變化”或“不變化”)。
(3)為了完成實(shí)驗(yàn),在用兩個(gè)完全相同的彈簧秤成一定角度拉橡皮筋時(shí),必須記錄的有( )
A.兩細(xì)繩的方向 B.橡皮筋的原長
C.兩彈簧秤的示數(shù) D.結(jié)點(diǎn)O的位置
(4)若保持結(jié)點(diǎn)O的位置及OB繩方向不變,而將OC順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度,其他操作均正確,則( )
A.彈簧秤甲的示數(shù)不變
B.彈簧秤甲的示數(shù)一直減小
C.彈簧秤乙的示數(shù)可能增大
D.彈簧秤乙的示數(shù)一定先減小后增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,固定斜面的傾角θ=30°,物體A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),輕彈簧下端固定在斜面底端,彈簧處于原長時(shí)上端位于C點(diǎn)。用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B,滑輪右側(cè)繩子與斜面平行,A的質(zhì)量為2m,B的質(zhì)量為m,初始時(shí)物體A到C點(diǎn)的距離為L。現(xiàn)給A、B一初速度,使A開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng),B向上運(yùn)動(dòng),物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn)。已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,整個(gè)過程中,輕繩始終處于伸直狀態(tài),求:
(1)物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到C點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)彈簧的最大壓縮量;
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