我国不少省市ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称.汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示.假设汽车以正常行驶速度v1=16 m/s朝收费站沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在距收费站中心线前d=8 m处正好匀减速至v2=4 m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过t0=25 s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶.设汽车在减速和加速过程中的加速度大小分别为a1=2 m/s2、a2=1 m/s2.求:
(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道速度再达到v1时节约的时间Δt是多少?
实验课上老师布置两项任务,①测量一个电流计的内电阻,②测量干电池的电动势和内阻,实验台上准备了如下器材:
A.干电池1节,其电动势约为1.5 V,内电阻为0.3~0.8 Ω
B.待测电流计G,量程500 μA,内电阻约200 Ω
C.电阻箱(0~9 999 Ω)
D.定值电阻R0=400 Ω
E.电压表V:量程300 mV,内电阻约为500 Ω
F.电流表A:量程3 A,内电阻约为0.5 Ω
G.滑动变阻器R1:最大阻值10 Ω,额定电流1 A
H.开关S一个,导线若干
(1)请设计一个精确测定电流计内电阻的电路。
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(2)电流计的内阻为r=________(字母表达式),式中各字母的含义为_________________。
(3)测量干电池的电动势和内阻时同学们发现没有合适的电压表,于是将电流计改装为一个量程为0~2 V的电压表,则电流计应________联一个电阻箱(填“串”或“并”),将其阻值调为________Ω(已经精确测量出电流计的内阻为r=220 Ω)。
利用如图所示的实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系”实验,将光电门固定在轨道上的B点,用重物通过细线拉小车,小车质量为M,保持小车质量不变,改变所挂重物质量m进行多次实验,每次小车都从同一位置A由静止释放(g取10 m/s2)。
(1)完成该实验时,________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力;
(2)实验时,发现传感器示数明显不等于重物的重力,其原因是_________________。
(3)在正确规范操作后,实验时除了需要读出传感器的示数F,测出小车质量M,还需测量的物理量有________,验证动能定理的表达式为________(用测得的物理量表示)。
两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在y轴上的O、M两点,若规定无穷远处的电势为零,则在两电荷连线上各点的电势φ随y变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势均为零,ND段中的C点电势最高,则( )
A.q1与q2带异种电荷
B.A、N两点的电场强度大小为零
C.从N点沿y轴正方向,电场强度大小先减小后增大
D.将一正点电荷从N点移到D点,电场力先做负功后做正功
如图所示,在排球比赛中,假设排球运动员某次发球后排球恰好从网上边缘过网,排球网高H=2.24 m,排球质量为m=300 g,运动员对排球做的功为W1=20 J,排球运动过程中克服空气阻力做功为W2=4.12 J,重力加速度g=10 m/s2。球从手刚发出位置的高度h=2.04 m,选地面为零势能面,则( )
A.与排球从手刚发出相比较,排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为6.72 J
B.排球恰好到达球网上边缘时的机械能为22 J
C.排球恰好到达球网上边缘时的动能为15.88 J
D.与排球从手刚发出相比较,排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为4.72 J
如图所示,一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B大小相等、方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向).若导电圆环上载有如图所示的恒定电流I,则下列说法中正确的是( ).
A.导电圆环所受安培力方向竖直向下
B.导电圆环所受安培力方向竖直向上
C.导电圆环所受安培力的大小为2BIR
D.导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin θ