电动自行车因为绿色环保大行其道,但是很多市民因自我保护意识淡薄,经常出现超速、超载等现象,此类现象存在极大的安全隐患。
(1)针对电动自行车的诸多安全问题,国家制定了新标准,从2010年1月1日起实施.标准将“40公斤以上、时速20公里以上的电动自行车,称为轻便电动摩托车或电动摩托车,划入机动车范畴”.某一款电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表:
规格 | 后轮驱动直流永磁毂电机 | ||
车型 | 26″电动自行车 | 整车质量m | 40 kg |
最大载重M | 120 kg | 额定输出功率P | 120 W |
额定电压U | 40 V | 额定电流I | 3.5 A |
质量为M人=60 kg的人骑此电动车沿平直公路行驶,所受阻力Ff恒为车和人总重的k=0.02倍,g取10 m/s2,仅在永磁毂电机以额定输出功率120W提供动力的情况下,人驾驶电动车的最大速度为大?若行驶在非机动车道上是否合法?
(2)某学校物理探究小组设计了一个实验来探究某一款电动自行车的性能。他们让这款电动自行车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将电动自行车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图像,如图所示(除48~72s时间段图像为曲线外,其余时间段图像均为直线),已知在电动自行车运动的过程中,电动自行车的永磁毂电机额定输出功率为120W,在整个运动过程中电动自行车所受的阻力大小可认为保持不变。求:
①这次实验中,人和车总质量M总的大小?
②该款电动自行车在加速过程中位移大小。
如图所示,一质量m=1kg的滑块(可视为质点)从高度h=0.2m的光滑斜面的顶端A处由静止滑下, 斜面的底端B与水平传送带平滑相接(滑块经过连接处的能量损失可忽略不计)。已知传送带匀速运行的速度为v0=3m/s,B点到传送带右端C点的距离为L=2m。当滑块滑到传送带的右端C时,其速度恰好与传送带的速度相同。(g取10m/s2)求:
(1)滑块到达底端B速度大小。
(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ。
(3)此过程中,滑块与传送带之间由摩擦而产生的热量Q。
如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线CB平齐,B、C两点间水平距离S=30cm,静止放在倾角为53°的光滑斜面上.一质量为m=1kg的小球从高度h=20 cm平台边缘A点以某一速度水平抛出,之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩,最大压缩量为x=5 cm.(g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:
(1)小球从A点抛出时速度vA为多大?
(2)弹簧所获得的最大弹性势能Ep为多大?
(保留两位有效数字)
如图所示,小车与货物的总重G=1000N,装卸工人将其沿斜面匀速推到汽车车厢上,设车厢离地面高度为1m,斜面长度4m。若装卸工人沿斜面推小车的力F为小车与货物的总重G的0.5倍。则:
(1)此过程中,装卸工人做了多少功?
(2)此过程中,克服摩擦力做的功是多少?
(3)斜面的机械效率是多少?
某探究学习小组在实验室里组装了一套如图所示的装置来“探究自由落体运动过程中动能与势能的转化与守恒”,在实验中:
(1)下面叙述正确的是_________
A.用天平称出重物的质量
B.打点计时器应接在电压为4~6V的交流电源上
C.应先通电再释放纸带
D.选用点迹清晰、特别是第1、2点间距接近2mm的纸带
(2)小明同学按图甲安装仪器并通过正确操作,获得的一条纸带如图乙所示,图中O点是打出的第一个点迹,A、B、C、D、E、F、G是依次打出的点,量出OF间的距离为h ,EG之间的距离为H。已知电火花式打点计时器的打点周期为T,重物的质量为m,当地的重力加速度为g。则从打O点到打F点过程中,重物重力势能的减少量的大小为__________________、动能的增加量的大小为__________________。
(3)在题(2)实验中,考虑到空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦, 重物动能的增加量应略_________(选填“大于”“小于”或“等于”)重力势能的减少量。
某探究学习小组学欲 “探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”,他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
(1)你认为还需要的实验器材有__________________。
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是________________,实验时首先要做的步骤是_______________。
(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况如图乙所示,测量数据已用字母表示在图中标出,已知打点计时器的打点周期为T。则本实验最终要验证的数学表达式为__________________(用题中和图中的字母表示实验中测量得到的物理量)。