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一电动小车沿如图所示的路径运动,小车从A点由静止出发,沿粗糙的水平直轨道运动L后...

一电动小车沿如图所示的路径运动,小车从A点由静止出发,沿粗糙的水平直轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆形轨道,运动一周后又从B点离开圆轨道进入水平光滑轨道BC段,在C与平面D间是一蓄水池.已知小车质量m=0.1kg、L=10m、R=0.32m、h=1.25m、s=1.50m,在AB段所受阻力为0.3N.小车只在AB路段可以施加牵引力,牵引力的功率为P=1.5W,其他路段电动机关闭.问:要使小车能够顺利通过圆形轨道的最高点且能落在右侧平台D上,小车电动机至少工作多长时间?(g取10m/s2

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车刚好越过圆轨道最高点,由牛顿第二定律求得在最高点的速度. 由机械能守恒定律研究从B点到最高点求得B点速度. 在AB段由动能定理求得小车电动机工作时间. 【解析】 设车刚好越过圆轨道最高点,设最高点速度为v2,最低点速度为v1 在最高点由牛顿第二定律得  mg= 由机械能守恒定律研究从B点到最高点得  mv12=mv22+mg(2R)  解得 v1==4m/s 小车在离开C点后做平抛运动 由h=gt2  得t=0.5s x=v1t=2m x>s,所以小车能够越过蓄水池 设电动机工作时间为t,在AB段由动能定理得 Pt-fL=mv12 解得t=2.53s 答:小车电动机至少工作时间是2.53s.
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考点分析:
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(1)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g、h按图1所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好.
①合上开关后,若电压表的示数为2V,电流表的指针有微小偏转,小灯泡不亮,则一定断路的导线为______
②合上开关后,若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为______
③请在下面的虚线框内画出实验原理图
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(2)某实验小组利用如图8甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒.图乙所示是用游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为d=______ cm;实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10-2 s,则滑块经过光电门时的瞬时速度为______ m/s.在本实验中,为了验证系统的机械能是否守恒,需要测量的物理量除了钩码的质量外,还需要测量____________
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A.电压表读数减小
B.电流表读数减小
C.质点P将向上运动
D.R3上消耗的功率逐渐增大
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如图所示,直线a为电源的U-I图线,直线b为电阻R的U-I图线,用该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的效率分别为( )
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A.4W、33.3%
B.2W、33.3%
C.4W、67%
D.2W、67%
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用电动势为E、内电阻为r的电池组直接向线圈电阻为R的电动机供电,电动机正常工作后,测得通过的电流为I、电动机两端的电压为U,则( )
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A.电路中电流manfen5.com 满分网
B.在时间t内,电池组消耗的化学能为IEt
C.在时间t内,电动机输出的机械能是IEt-I2rt
D.以上说法都不对
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manfen5.com 满分网等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示,现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点,再从b点沿直线移到c点.则检验电荷在此全过程中( )
A.所受电场力的方向不变
B.所受电场力的大小恒定
C.电势能一直不变
D.电势能先不变后减小
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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