〔20分)图甲是“玉免号”月球车在月球上工作时的情景。由于月球上昼夜温差极大,为保护仪器,月夜时月球车的左右两个面积均为S的太阳能电池板收起后覆盖在车上(这时电池板在下表面),两电池板可绕轴AB和CD以等大的角速度转动,等月昼来临再自动唤醒后打开,如图乙、丙所示。设月球车质量为m,运动时月面对其阻力为车重的K倍,月球表面重力加速度为g,电池板打开后会始终保持与太阳光垂直,且使月球车电动机具有最 大输出功率P,求:
(1)假设唤醒时阳光从月球车右上方并与月面成300角射来,两块太阳能电池板匀速打开与阳光垂直,求左右两电池板打开的时间之比。
(2)若月球车从静止开始以最大功率P在水平月面上做直线运动,通过距离L时达到最大速度,求这个过程经历的时间。
(3)太阳到月球的平均距离为R,太阳光在空间传播过程能量损失不计,太阳光垂直于电池板,太阳能转化成月球车机械能的总效率为,已知半径为r的球其表面积为
,求太阳发光功率P0
动画片《熊出没》中有这样一个情节:某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱, 被挂在了树上(如图甲),聪明的熊大想出了一个办法,让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救,其过程可简化如图乙所示,设悬点为0,离地高度为H=6m,两熊可视为质点且总质量m=500kg,重心为A,荡下过程重心到悬点的距离L=2m且保持不变,绳子能承受的最大张力为T=104N,光头强(可视为质点)位于距离0点水平距离s=5m的B点处, 不计一切阻力,重力加速度g=10m/s2。
(1)、熊大和熊二为了解救自己,荡至最高点时绳与竖直方向的夹角α至少为多大?
(2)设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子断裂,则他们的落地点离光头强的距离为多少?
(3)如果重心A到0的距离;可以改变,且两熊向右摆到最低点时绳子恰好断裂,有无可能在落地时砸中光头强?请通过计算说明。
有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,某位同学为了研究小灯泡的伏安特性曲线,所用实验电路如图所示,
⑴分析此实验电路电流表釆用外接法的理由:
滑动变阻器采用分压式接法的理由:
(2)通过实验测得实验数据如下表,请在答卷上的坐标纸中画出小灯泡的伏安特性曲线。
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电流I(A) | 0.10 | 0.18 | 0.21 | 0.23 | 0.25 | 0.27 |
电压U(V) | 0.20 | 0.60 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.80 |
(3)由上题画出的伏安特性曲线,可求得此灯泡在正常工作时的电阻为 . 常温下的电阻约
(保留二位有效数字)。
(10分)小明同学做“研究匀变速直线运动”的实验。
(1)释放小车时,实验装置如图所示,指出该装置或操作中的错误:
A.电磁打点计时器接在直流电源上了
B.小车质量没有远大于钩码质量
C.小车离打点计时器过远
D没有平衡小车的摩擦力
(2)如图为改正装置后打下的一条纸带的中间部分,A、B、C、D为其中连续打出的四个点。
由于操作不慎,C点模糊了,小明仍用此纸带来研究。从图上可以读得A点在刻度尺上位置的读数为 cm,在打下C点时小车的速度为 m/s(此空结果保留三位有效数字)。
(3)在第(2)问中,设相邻计数点的时间间隔为T,小明设计了测量小车加速度的几种方法,你认为可行的是:
A.测量出AB的距离XAB,利用求出加速度
B.测出AB的距离XAB和BD的距离XBD,算出AB与BD段的平均速度vAB与VBD,利用求出加速度
C.测出AB的距离XAB和BD的距离XBD,利用 求出加速度
D.测出AB的距离XAB和B到C模糊处中点的距离XBC,利用估测小车的加速度
如图所示,加速电场电压为U1,偏转电场电压为U2,B为右侧足够大的有左边界匀强磁场, 一束由、
、
组成的粒子流在O1处静止开始经U1加速,再经U2偏转后进入右侧匀强磁场,且均能从左边界离开磁场。不计粒子间相互作用,则下列说法正确的是
A.三种粒子在电场中会分为两束
B.三种粒子在磁场中会分为两束
C.三种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离比为1::
D.三种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离都与U2无关
如图所示为儿童乐园里一项游乐活动的示意图:金属导轨倾斜固定,倾角为α,导轨上开有一狭槽,内置一小球,球可沿槽无摩擦滑动,绳子一端与球相连,另一端连接一抱枕,小孩可抱住抱枕与之一起下滑,绳与竖直方向夹角为β,且保持不变。假设抱枕质量为m1,小孩质量 为m2,小球、绳的质量及空气阻力忽略不计,则下列说法正确的是
A.分析可知α=β
B.小孩与抱枕一起做匀速直线运动
C.小孩对抱枕的作用力平行导轨方向向下
D.绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为(m1+m2):m2