【題目】如圖所示,遙控電動(dòng)賽車通電后電動(dòng)機(jī)以額定功率P=3W工作,賽車(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止出發(fā),經(jīng)過(guò)時(shí)間t(未知)后關(guān)閉電動(dòng)機(jī),賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后水平飛出,恰好在C點(diǎn)沿著切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道,通過(guò)軌道最高點(diǎn)D后回到水平地面EF上,E點(diǎn)為圓形軌道的最低點(diǎn).已知賽車在水平軌道AB部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到恒定阻力f=0.5N,賽車的質(zhì)量m=0.8kg,通電后賽車的電動(dòng)機(jī)以額定功率P=4W工作,軌道AB的長(zhǎng)度L=4m,B、C兩點(diǎn)的高度差h=0.45m,賽車在C點(diǎn)的速度vc=5m/s,圓形軌道的半徑R=0.5m.不計(jì)空氣阻力.取g=10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

1)賽車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB的大;

2)賽車電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間t;

3)賽車經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力的大。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)賽車從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:

h= ,

解得:t= ,

vy=gt=10×0.3m/s=3m/s,

,

代入數(shù)據(jù)解得賽車在B點(diǎn)的速度大小為:

vB=4m/s.

(2)賽車從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理有:

代入數(shù)據(jù)解得:t=3.2s.

(3)設(shè)圓弧軌道的圓心O與C點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為α,則有:

代入數(shù)據(jù)解得:α=37°,

賽車從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)D的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒定律得:

設(shè)賽車經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D處軌道對(duì)小車的壓力為FN,則有:

,

代入數(shù)據(jù)解得:FN=3.2N.

根據(jù)牛頓第三定律得賽車對(duì)軌道的壓力為:

FN′=3.2N.

答:(1)賽車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB的大小為4m/s;

(2)賽車電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間t為3.2s;

(3)賽車經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小為3.2N.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,區(qū)域中一部分有勻強(qiáng)磁場(chǎng),另一部分有勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,電場(chǎng)方向與電、磁場(chǎng)分界線平行向右。一帶正電粒子從A點(diǎn)以速度v射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向未知,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)與電場(chǎng)交界處B點(diǎn),此時(shí)速度方向垂直于兩個(gè)場(chǎng)的分界線,此后粒子在電場(chǎng)力的作用下,又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間從C點(diǎn)離開電場(chǎng),已知磁場(chǎng)寬度與電場(chǎng)寬度分別為l1l2,AB點(diǎn)的水平距離為d,不計(jì)重力。求:

1整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子的最大速度;

2求出磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度的比值B/E。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少我國(guó)在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)。核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素它可破壞細(xì)胞基因提高患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。已知钚的一種同位素的半衰期為24100,其衰變方程為下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. 生成物的X原子核中含有92個(gè)中子

B. 通過(guò)高溫處理可縮短Pu的半衰期,降低核泄漏的危害

C. 由于衰變時(shí)釋放巨大能量,根據(jù),衰變過(guò)程總質(zhì)量增加

D. 衰變發(fā)出的射線是波長(zhǎng)很短的光子,具有有很強(qiáng)的穿透能力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為一自耦變壓器,保持電阻R和輸入電壓不變,以下說(shuō)法正確的是(  )

A. 滑片Pb方向移動(dòng),滑片Q下移,電流表示數(shù)減小

B. 滑片P不動(dòng),滑片Q上移,電流表示數(shù)不變

C. 滑片Pb方向移動(dòng),滑片Q不動(dòng),電壓表示數(shù)增大

D. 滑片P不動(dòng),滑片Q上移或下移,電壓表示數(shù)始終不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在一個(gè)等腰直角三角形ACD區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計(jì)重力)從AC邊的中點(diǎn)O垂直于AC邊射入該勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,若該三角形的兩直角邊長(zhǎng)均為2l,則下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是

A. 若該粒子的入射速度為,則粒子一定從CD邊射出磁場(chǎng),且距點(diǎn)C的距離為l

B. 若要使粒子從CD邊射出,則該粒子從O點(diǎn)入射的最大速度應(yīng)為

C. 若要使粒子從AC邊射出,則該粒子從O點(diǎn)入射的最大速度應(yīng)為

D. 該粒子以不同大小的速度入射時(shí),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌彎成形,底部導(dǎo)軌面水平,傾斜部分與水平面成θ角,導(dǎo)軌上端與阻值為R的固定電阻相連,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)體棒abcd均垂直于導(dǎo)軌放置,且與導(dǎo)軌間接觸良好。兩導(dǎo)體棒的電阻值均為R,其余部分電阻不計(jì)。當(dāng)導(dǎo)體棒cd沿底部導(dǎo)軌向右以速度v勻速滑動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒ab恰好在傾斜導(dǎo)軌上處于靜止?fàn)顟B(tài),導(dǎo)體棒ab的重力為mg,則

A. 導(dǎo)體棒cd兩端電壓為BLv

B. t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒cd橫截面的電荷量為

C. 導(dǎo)體棒ab所受安培力為mgtanθ

D. cd棒克服安培力做功的功率為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室中找到一只小燈泡,其額定電壓值為2.5V,額定功率值已模糊不清,他想測(cè)定其額定功率值,于是先用歐姆表直接測(cè)出該小燈泡的電阻約為,然后再利用實(shí)驗(yàn)室相關(guān)器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路,測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流和它兩端的電壓,并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)繪制小燈泡的U﹣I圖線,進(jìn)而計(jì)算出小燈泡的額定功率。

1)實(shí)驗(yàn)要求燈泡兩端電壓從零開始變化,則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的_____(填字母代號(hào))。

A.滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω,額定電流1A

B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1750Ω,額定電流0.3A

2)該同學(xué)已連接如圖甲所示的電路,在連接最后一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前,請(qǐng)指出其中僅有的2個(gè)不當(dāng)之處,并說(shuō)明如何改正。

_____

_____

3)改正錯(cuò)誤后,該同學(xué)某次測(cè)量,電流表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示,則電流表的示數(shù)為_____A;該同學(xué)多次測(cè)量記錄有關(guān)數(shù)據(jù)并描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示,根據(jù)圖線求得該小燈泡的額定功率為_____W。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在某些汽車的后擋風(fēng)玻璃中會(huì)嵌入一組電阻絲,可通電加熱以化解霜凍.圖甲是用伏安法測(cè)量其中一根電阻絲Rx阻值的實(shí)物連線圖.儀表規(guī)格如下表.

(1)將單刀雙擲開關(guān)S2置于位置b,閉合開關(guān)S1,電壓表和電流表指針如圖乙所示,則可讀得電壓表的示數(shù)U=__V,電流表的示數(shù)I=__A;計(jì)算得出電阻絲的阻值Rx=___Ω(保留兩位有效數(shù)字).

(2)若將單刀雙擲開關(guān)置于位置a,則通過(guò)電阻絲的電流__此時(shí)電流表的電流(大于或者小于”)

(3)現(xiàn)有6根與Rx同型號(hào)的電阻絲和一個(gè)內(nèi)阻為2.0Ω的電源,為了達(dá)到最快的化霜效果,請(qǐng)選用幾根電阻絲,并用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖丙中進(jìn)行設(shè)計(jì)連接.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)學(xué)習(xí)了歐姆表原理后,想自己設(shè)計(jì)并改裝一個(gè)歐姆表他手上有如下器材:量程100μA、內(nèi)阻500Ω的電流計(jì);電動(dòng)勢(shì)1.5v的一節(jié)干電池;滑動(dòng)變阻器、電阻箱和若干定值電阻。他設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)他將兩表筆短接,電流計(jì)指針滿偏時(shí),他計(jì)算出電路中的總電阻為15kΩ,然后他將一個(gè)10Ω和20Ω的電阻分別接到兩表筆之間時(shí),發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針指示的位置幾乎一樣,很難區(qū)分。進(jìn)一步研究后他認(rèn)為,只有所測(cè)電阻與歐姆表總內(nèi)阻相當(dāng)時(shí),測(cè)量結(jié)果才比較準(zhǔn)確。為此他想到了將小量程電流表改裝成大量程電流表的方法,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,并聯(lián)電阻R1后,可使干路電流是流經(jīng)電流計(jì)電流的n倍。若要測(cè)量阻值約20Ω的電阻,n的取值最合適的是( )

A. n=10000 B. n=1000

C. n=100 D. n=10

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