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(12分)如圖所示,半徑為R的圓輪在豎直面內(nèi)繞O軸勻速轉(zhuǎn)動,O軸離地面高為2R,輪上a、b兩點(diǎn)與O點(diǎn)的連線相互垂直,a、b兩點(diǎn)均粘有一小物體,當(dāng)a點(diǎn)轉(zhuǎn)至最低位置時(shí),a、b兩點(diǎn)處的小物體同時(shí)脫落,經(jīng)過相同時(shí)間落到水平地面上。

(1)試判斷圓輪的轉(zhuǎn)動方向。

(2)求圓輪轉(zhuǎn)動的角速度的大小。

 

 

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(12分)跳水是一項(xiàng)優(yōu)美的水上運(yùn)動,如圖1所示是2008年北京奧運(yùn)會10m跳臺跳水比賽中小將陳若琳在跳臺上騰空而起的英姿。其中陳若琳的體重約為30kg,身高約為1.40m,她站在離水面10m高的跳臺上,重心離跳臺面的高度約為0.80m,豎直向上躍起后重心升高0.45m達(dá)到最高點(diǎn),入水時(shí)身體豎直,當(dāng)手觸及水面時(shí)伸直雙臂做一個(gè)翻掌壓水花的動作,這時(shí)陳若琳的重心離水面約為0.80m。求:

(1)以水面為參考平面,陳若琳站在跳臺上所具有的重力勢能;

(2)起跳到入水前的過程中,重力所做的功;

(3)陳若琳入水時(shí)的速度大小。(忽略陳若琳跳至最高點(diǎn)時(shí)的水平速度,不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2,答案可用根式表示)

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(6分)某物理興趣小組想測量太陽輻射的功率,其做法是取一個(gè)橫截面積是3×10―2m2的不高的圓筒,筒內(nèi)裝滿0.6kg的水。某天中午在太陽光的照射下,測得2分鐘后水溫升高了1℃ 。該小組同學(xué)已經(jīng)查的資料有下列一些:

R=6400km

M=5.97×1024kg

Q=CmΔt

射到地球大氣層頂層的太陽能只有43達(dá)到地面,另外57被大氣吸收或反射而未到達(dá)地面

R日地=1.5×108km

太陽質(zhì)量:1.9891 × 1030 kg

ΔU=W+Q

水的密度:

1.0×103kg/m3

水的比熱:

4.2×103J/(kg.℃)

球的表面積:

S=4r2

根據(jù)上述資料和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算:

   (1)在陽光直射下,地球表面每平方厘米的面積上每分鐘獲得的能量;

   (2)估算太陽輻射的功率(保留兩位有效數(shù)字)。

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(6分)市場上有一種用兩節(jié)干電池供電的小型電風(fēng)扇。某物理研究小組想粗測電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。于是找到了一臺該種電風(fēng)扇并從銘牌上讀出了額定電壓U,但是其它字跡看不清楚。該研究小組成員打開電風(fēng)扇底座上的電源蓋并取出了兩節(jié)電池,并從電風(fēng)扇裝電池處兩端各接出一條引線, 手邊提供的器材有電流表,電壓表,滑動變阻器,備用電池若干節(jié),電鍵,若干導(dǎo)線,固定電池的電池盒。

(a)該小組進(jìn)行了如下的部分實(shí)驗(yàn)步驟,請寫出第三步實(shí)驗(yàn)過程

(1)按事先設(shè)計(jì)的電路連接各元件,并使滑片處于使電路電阻最大處

(2)合上開關(guān),使滑片從最左端開始緩慢移動,使電壓表和電流表都有明顯的讀數(shù),但電風(fēng)扇并未轉(zhuǎn)動,讀出此時(shí)的電壓表和電流表讀數(shù)U0、Ⅰ0 .

(3)                                                                                                    

(4)用測的量表示出電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的效率的表達(dá)式                         。

(b)按上述實(shí)驗(yàn)過程,本實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選擇         (填“甲”或“乙”)

     

 
 

100080

 

 

 

 

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計(jì)算地球周圍物體的重力勢能更一般的方法是這樣定義的:跟地球中心的距離為r時(shí),物體具有的萬有引力勢能為EP= - ,M為地球的質(zhì)量,m為物體的質(zhì)量,以離地球無窮遠(yuǎn)為引力勢能零地位置。若物體發(fā)射速度達(dá)到一定的程度就能逃脫地球的引力作用范圍,這個(gè)速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半徑為R.則物體從地面移到無限遠(yuǎn)的過程中,引力做功_____________。

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(4分)某小型水電站輸出功率是20KW,輸電線路總電阻是6Ω。若采用5000v高壓輸電,輸電線上的電流強(qiáng)度為       A,輸電線路損耗功率為              W。

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(14分)“10米折返跑”的成績反應(yīng)了人體的靈敏素質(zhì)。測定時(shí),在平直跑道上,受試者以站立式起跑姿勢站在起點(diǎn)終點(diǎn)線前,當(dāng)聽到“跑”的口令后,全力跑向正前方10米處的折返線,測試員同時(shí)開始計(jì)時(shí)。受試者到達(dá)折返線處時(shí),用手觸摸折返線處的物體(如木箱),再轉(zhuǎn)身跑向起點(diǎn)終點(diǎn)線,當(dāng)胸部到達(dá)起點(diǎn)終點(diǎn)線的豎直面時(shí),測試員停表,所用時(shí)間即為“10米折返跑”的成績。設(shè)受試者起跑的加速度為4m/s2,運(yùn)動過程中的最大速度為4m/s,快到達(dá)折返線處時(shí)需減速到零,減速的加速度為8m/s2,返回時(shí)達(dá)到最大速度后不需減速,保持最大速度沖線。求該受試者“10米折返跑”的成績?yōu)槎嗌倜耄?/p>

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(8分) 如圖所示,帶負(fù)電的小球靜止在水平放置的平行板電容器兩板間,距下板0.8 cm,兩板間的電勢差為300 V.如果兩板間電勢差減小到60 V,則帶電小球運(yùn)動到極板上需多長時(shí)間?

 

 

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在生產(chǎn)實(shí)際中,有些高壓直流電路中含有自感系數(shù)很大的線圈,當(dāng)電路中的開關(guān)S由閉合到斷開時(shí),線圈會產(chǎn)生很高的自感電動勢,使開關(guān)S處產(chǎn)生電弧,危及操作人員的人身安全。為了避免電弧的產(chǎn)生,可在線圈處并聯(lián)一個(gè)元件,如圖所示的方案可行的是

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如圖所示,電子經(jīng)加速電場(電壓為U1)后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(電壓為U2), 然后飛出偏轉(zhuǎn)電場,要使電子飛不出偏轉(zhuǎn)電場可采取的措施有

A.增大U1       B.減小U1

C.增大U2       D.減小U2

 

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