近几年环保低碳风劲吹,混合动力汽车已成为车展上的“常客”。2010年3月,我国自行研制的一款混合动力汽车也在北京车展上展出。混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,动力电池通过驱动电机向车轮输送能量;当高速行驶或动力电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,也可以同时给动力电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机和动力电池还可以同时给动力电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机和动力电池还可以同时向车轮输送能量。
(1)该混合动力汽车启动时,若驱动电机两端的电压为250V,通过的电流为80A,则驱动电机的电功率为多大?
(2)该混合动力汽车所用的磷酸铁锂动力电池可储存的最大电能为2.88×107J,若充电电压为320V,充电电流为50A,则对动力电池充电的时间最长为多少?(充电时无能量损耗)
(3)该混合动力汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶10min后,其内燃机消耗了汽油1.2kg,假设汽油完全燃烧所释放能量的一半转化为牵引力做功和给动力电池充电,其中动力电池储存的电能增加了7.2×106J,试求汽车受到的阻力是多大?(汽油的热值q=4.6×107J/kg,且Q放=qm)
小明设计了如下图所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小。
将物体放置在水平的长木板上,物体与木板表面粗糙程度不变,导电性能良好的弹簧其右端与物体及滑动变阻器R1滑片P相连(不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦;滑动变阻器的阻值随长度均匀变化;探究过程中,滑片P始终在a、b间),弹簧的左端固定在墙壁上。当木板沿箭头所示的方向匀速运动时,物体和木板间发生相对滑动,物体处于平衡状态时,电流表的示数稳定不变,物体和木板间的摩擦力也不变。换用质量不同的物体,重复上述实验,发现电流表的示数随所放置物体的质量的变化而变化,不同物体所受的摩擦力f不同,滑动变阻器R1的阻值也不同。若物体所受摩擦力f与滑动变阻器R1的阻值的关系如右图所示,电流表的量程为“0~0.6A”,电源电压为3V。问:
(1)当滑动变阻器的滑片P指向b端时,为了保护电流表不致损坏,电阻R0的阻值至少为多大?
(2)若电阻R0的阻值为10Ω,某一物体在木板上处于平衡状态时,电流表的示数为0.2A,该物体所受的摩擦力是多少?
(3)当电路中电流表的示数变大时,不同的物体所受的摩擦力发生了什么变化?
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建设中的洋浦跨海大桥全长3.3km ,汽车行驶速度按 80km/h 设计,则该桥建成后
(1)假设允许行人上桥,请你估算:如果你按正常速度走完该桥需要多长时间。(6分)
(2)若桥头上有如图所示的限制载重总质量标志牌,请你通过计算说明重为4×10 5N的大货车是否超过此桥的限载标准(g取10N/kg)。
(3) 请用物理学的术语解释,为什么要对通过公路桥的梁的机动车的载重总质量和速度进行限制 ( 分别答出一条即可 ) 。
如图所示,压缩弹簧,弹簧可以将小球弹起。弹簧将小球弹起的高度与哪些因素有关呢?(以下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度)。(4分)
(1)小明利用一根弹簧、一个小球和刻度尺进行了三次实验,得出的三组不同数据如表二所示:
由表二可得出的初步结论是________________________________________________。
(2)小红猜想:弹簧将小球弹起的高度可能与被压缩弹簧的材料有关。她设计的探究方案如下:
①将A、B两根外形完全相同,材料不同的弹簧分别置于水平桌面上;
②将小球置于弹簧A的上端,按下小球,使弹簧被压缩的长度为5cm,松手后小球被弹起,记下小球弹起的高度H1;
③再将同一小球置于弹簧B的上端,按下小球,使弹簧被压缩的长度为6cm,松手后小球被弹起,记下小球弹起的高度H2;
④比较H1、H2的大小,就可初步得出弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关了。
小红探究方案中存在的一个问题是:__________________________________ 。
(3)影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还有__________________________(说出一个影响因素即可);弹簧在生产和生活中有着广泛有应用,请你举出一例________________
_______________________________________________________
用图所示的实验装置研究运动和力的关系。(7分)
(1)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的_______力和 ___________力相平衡,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力。
(2)每次都让小车从同一个斜面的__________位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到斜面底端时具有相同的_____________。
(3)比较下图中小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越__________ ,小车运动的越___________ 。
(4)在此实验的基础上进行合理的推理,可以得到:运动物体不受外力时,它将______________。
以下是刘星测量物质质量、密度时的若干操作,请你帮助他完成以下实验:
(1)测量荔枝质量前,将天平放在水平桌面上,游码移至标尺的____________处。
(2)若天平的指针静止位置如下图甲所示,则应将平衡螺母A向_________(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡。
(3)测量中,如图乙所示时天平恰好平衡,则荔枝的质量为_____________g 。
(4)刘星学习浮力的知识后,尝试不用天平,利用量筒、小玻璃杯、适量的水测量小石
头的密度,实验操作如图丙所示,实验时刘星已分别记录了图丙中V1、V2、V3的值,则小
石头密度的表达式为_________________。