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某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛.比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平...

某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛.比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟.已知赛车质量m=0.1kg,通电后以额定功率P=1.5w工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N,随后在运动中受到的阻力均可不记.图中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=2.50m.问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(取g=10m/s2 )
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本题赛车的运动可以分为三个过程,由A至B的过程可以运用动能定理列式,在圆轨道上的过程机械能守恒,也可以用动能定理列式,以及平抛运动的过程;本题有两个约束条件,即要能越过壕沟,同时要能到达轨道的最高点. 【解析】 设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1,由平抛运动的规律 s=v1t                   h=gt2                     解得           m/s 设赛车恰好越过圆轨道,对应圆轨道最高点的速度为v2,最低点的速度为v3,由牛顿第二定律及机械能守恒定律 mg=m                         m=m+mg(2R)             解得    v3==4m/s            ( 由于B点以后的轨道均为光滑,故轨道最低点速度应该等于平抛的初速度,通过分析比较,赛车要完成比赛,在进入圆轨道前的速度最小应该是 vmin=5m/s                         设电动机工作时间至少为t,根据功能原理 pt-fL=m               由此可得         t=s 即要使赛车完成比赛,电动机至少工作s的时间.
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考点分析:
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如图甲所示,在场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场内存在一个半径为R的圆形区域,O点为该圆形区域的圆心,A点是圆形区域的最高点,B点是圆形区域最右侧的点.在A点由放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强向右的正电荷,电荷的质量为m,电量为q,不计电荷的重力.
(1)正电荷以多大的速率发射,才能经过图中的P点(图甲中θ为已知)?
(2)在问题(1)中,电荷经过P点的动能是多大?
(3)若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD,其中C、D分别为接收屏上最边缘的两点(如图乙所示),且∠COB=∠BOD=30°.则该屏上接收到的正电荷的最大动能是多少?

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有一个纯电阻用电器,
(1)某同学先用多用电表粗测其电阻.用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的“    ”档位(选填“×100”或“×1”);调零后测量,其表盘及指针所指位置如右图所示,则此段电阻丝的电阻为    Ω.
(2)现要进一步精确测量其阻值.要求使该用电器两端的电压变化范围尽可能大.实验室备有下列器材:
A.量程0~0.6A,内阻为0.5Ω的电流表
B.量程0~6V,内阻为10kΩ的电压表
C.阻值为0~1kΩ的滑动变阻器
D.阻值为0~5Ω的滑动变阻器
E.蓄电池的电动势为6V,内电阻为1.0Ω
F.开关一个,导线若干
本实验中应选择的滑动变阻器是   
(3)请在答题纸的方框内画出实验原理图.
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在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下.
组别摆球材料摆长L/m最大摆角全振动次数
N/次
10.4015°20
21.0050
30.4015°10
41.0050
若要计算当地的重力加速度值,应选用第    组实验数据. 
(2)甲同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出如图T2-L图象中的实线OM,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=    (用符号表示).
(3)乙同学也进行了与甲同学同样的实验,但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学做出的T2-L图象为   
A.虚线①,不平行实线OM  B.虚线②,平行实线OM
C.虚线③,平行实线OM    D.虚线④,不平行实线OM.
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左端封闭、右端开口的粗细均匀的U型玻璃管,倒置时如图,其中斜线部分为水银.若此管保持竖直状态做自由落体运动,则与释放前相比( )
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A.气柱I长度将增大
B.气柱II的压强不变
C.右管中水银面相对玻璃管将上移
D.左管中水银柱A相对玻璃管将上移
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如图所示,在同一竖直面上有a、b两个小球,它们距地面的高度相同.某时刻小球a做自由落体运动,小球b做初速度为v的平抛运动,一段时间后两小球在c点相遇.若其他条件不变,只是将小球b的初速度变为2v,则( )
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A.它们不能相遇
B.它们仍将在c点相遇
C.它们将在c点的下方相遇
D.它们将在c点的上方相遇
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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