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Quaranta是当前问世的外表最圆润同时也最富动感的太阳能汽车之一(如图甲所示).其前风窗玻璃和顶盖玻璃皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活.电池完全由太阳能供能——通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能.某辆太阳能汽车接收太阳光能的面板面积S=8m2,太阳照射时产生U=120V的电压,并对整车提供最大为10A的电流,机车最大可获得800W的机械功率.设太阳光照射到地面上1平方米面积上的辐射功率P0=1.0×103W. 该车加速性能优越,从静止开始加速100m的路程最短仅需5s.
(1)车载导航系统是利用 来传递信息的;车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射,主要是能阻挡太阳光中的 .
(2)若设计Quaranta车身的材料应具有强度高且轻便的特点,则下表所列的材料中,最为理想的是 .
材料 技术指标 |
锰钢 |
铝合金 |
钛合金 |
碳纤维 |
性能(强度) |
强 |
较弱 |
较强 |
强 |
密度/kg·m-3 |
7.9×103 |
3.0×103 |
4.5×103 |
1.6×103 |
(3)Quaranta从静止加速100m路程的过程中可以达到的最大平均速度为 m/s.
(4)太阳能属于 (选填“一次”或“二次”)能源;太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为 .
(5)若该汽车在水平路面上以最大机械功率P运动,一段时间后再将功率减小到P1,并保持此功率运动,其运动的速度时间图线如图乙所示,设运动过程中小车所受阻力恒定不变.则阻力为 N.P1= W.
小华和小红在广场看到小朋友玩套圈游戏(如图甲所示)时,发现水平抛出的套圈落地时的水平距离不尽相同,引起了他们的思考.于是他们按图乙所示方法,找来圆弧轨道(末端水平)、一个小钢球,探究钢球水平抛出的落地点到抛出点的水平距离与哪些因素有关.探究前,他们提出了如下猜想:
猜想1:与小球在轨道上静止释放时的高度h有关;
猜想2:与水平抛出点的离地高度H有关.
(1)为了验证猜想是否正确,需用测量水平距离s.请你运用学过的物理知识帮助他们确定s的起点位置O,写出具体的方法 .
(2)下表是他们在实验中测得的数据:
①分析实验序号为 的数据,可得出的初步结论是:在其它条件相同的情况下, 与小球在轨道上静止释放时的高度h成正比;
②综合分析表中所给数据,请你写出s与h、H之间的关系式: .
③接着小华又想探究小球抛出的水平距离与小球的质量是否有关.请你简述小华的实验方案.简要做法: ;如何判断: .
实验 序号 |
轨道末端水平部分离地面的高度 H/m |
小球在轨道上由静止释放时的高度h/m |
落地点与抛出 点的水平距离s/m |
落地点与抛出 点的水平距离的平方s2/m2 |
1 |
0.5 |
0.1 |
0.45 |
0.2 |
2 |
0.5 |
0.2 |
0.63 |
0.4 |
3 |
0.5 |
0.3 |
0.78 |
0.6 |
4 |
1.0 |
0.1 |
0.63 |
0.4 |
5 |
1.0 |
0.2 |
0.89 |
0.8 |
6 |
1.0 |
0.3 |
1.10 |
1.2 |
为探究导体中的电流与电阻的关系,实验室提供的器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、五个定值电阻(阻值分别为6Ω、8Ω、12Ω、16Ω、20Ω)、滑动变阻器(1A 20Ω)、开关、导线若干.
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整.
(2)电路连接后,小华将滑动变阻器的触头移至最左端,闭合开关时发现电压表的指针偏转超过其量程,电流表示数不为零,则他接下来应进行的操作中,最合理的是 .
A.立即将滑动变阻器的触头移至最右端
B.断开开关,将电压表接入电路的量程改为15V
C.断开开关,检查定值电阻是否发生断路
D.断开开关,检查滑动变阻器是否发生短路
(3)排除故障后正确操作,当定值电阻阻值为6Ω时,电压表的示数如图乙所示,其值为 V.若将定值电阻阻值换为8Ω时,则应将滑动变阻器的触头向 移动,才能完成第二组数据的测量.
(4)测量第三组数据时,小华想换用阻值为20Ω的定值电阻,你认为可行吗? . 若想完成接下来的实验,还可换用阻值为 的定值电阻.
如图甲所示电路中,电源电压恒定,R为电阻箱,小灯泡两端的电压随电流变化的关系如图乙所示.将电阻箱的阻值调为R1=5Ω时,小灯泡恰能正常发光,电压表示数U1=2V.求:
(1)小灯泡的额定功率P0;
(2)电源电压U;
(3)若将电阻箱的阻值调为R2时,小灯泡消耗的实际功率为PL=0.1W,求R2的值.
如图所示,根据小磁针的指向标出电源的正负极和螺线管的N、S极.
如图所示,两条入射光线(或延长线)分别过凹透镜的焦点F和光心O,分别画出经过凹透镜折射后的光线.