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春节期间同学们玩一种趣味物理游戏,如图所示。选手把玩具电动车放在木板上,电动车在...

春节期间同学们玩一种趣味物理游戏,如图所示。选手把玩具电动车放在木板上,电动车在起始线AA´处启动向BB´前进,游戏规定:玩具车速度为零时离终点线BB´越近的成绩越好。为此需要在玩具车运动过程中将木板的右端逐渐抬高。整个运动过程可简化为:玩具电动车启动后,先在水平木板上运动一段时间, 再将木板右端瞬间抬高使之成为倾角为30°的斜面,小车继续沿木板运动。(假设抬高瞬间玩具车速度大小不变,木板左端始终不动,玩具车可看作质点)。已知:电动车质量为0.4kg,运动时能产生2.2N的恒定牵引力,阻力始终是重力的k倍,AB之间距离为4m。试验中发现,若木板始终保持水平,电动车在AA´线启动后到达BB´的时间为4s

1)求出k的数值;

2)求出玩具车在斜面上运动时加速度的大小;

3)要让该玩具电动车达到最好成绩,则应在玩具车水平运动多少时间之后瞬间抬高木板。

 

(1)0.5;(2)4.5m/s2;(3)s 【解析】 (1)若木板始终保持水平,则x=4m,t=4s,由运动学知识 x=a1t2 解得a1=0.5m/s2,根据牛顿第二定律 F-kmg=ma1 代入数据解得k=0.5。 (2)玩具车在斜面上运动时,根据牛顿第二定律 解得玩具车在斜面上运动时加速度的大小a2=4.5m/s2。 (3)玩具车速度为零时恰好到达终点线BB´达到最好成绩,设将木板右端瞬间抬高时玩具车的速度为v,则 +=x 解得v=m/s,玩具车水平运动的时间 t==s=s 答:(1)k的数值为0.5; (2)玩具车在斜面上运动时加速度的大小a2=4.5m/s2; (3)应在玩具车水平运动s之后瞬间抬高木板。  
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考点分析:
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描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,要测量一个标有“3 V1.5 W”的灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:

A.直流电源3 V(内阻可不计)

B.直流电流表0~600mA(内阻约0.5Ω

C.直流电压表0~3V(内阻约3kΩ

D.滑动变阻器(10Ω1A

E.滑动变阻器(1kΩ300mA

F.开关、导线若干

1)本实验中滑动变阻器选用________(填“D”“E”

2)某同学用导线abcdefgh连接的电路如图所示,电路中所有元器件都是完好的,且电压表和电流表已调零.闭合开关后发现电压表的示数为2 V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则可确定断路的导线是_____;若电压表示数为零,电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮,则断路的导线是________;若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是________

3)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在如图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线.

_____

U/V

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

I/A

0

0.17

0.30

0.39

0.45

0.49

 

4)如图甲所示,将两个这样的灯泡并联后再与的定值电阻R0串联,接在4V的恒压电路上,则每个灯泡的实际功率为______ W(结果保留2位有效数字).

 

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用图甲所示装置探究质量一定时,加速度与力的关系,砝码盘与砝码的总质量记为m,小车与小车上所放钩码、力传感器的总质量记为M

1)实验中,下列做法正确的是________(多选)。

A.必须使M>>m

B.调节定滑轮高度使拉小车的细线在实验过程中始终保持水平

C.先开启打点计时器的电源,再将小车从靠近打点计时器位置静止释放

D.实验前须调节轨道的倾角,使未挂砝码盘的小车能拖着纸带在轨道上匀速运动

2)实验获得的纸带如图乙所示,在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次记作OABCDEF,刻度尺的0刻度与O点对齐,则C点对应的读数为_________cm,打下D点时纸带的速度为vD=_________m/s,纸带对应小车的加速度为_________m/s2(计算结果均保留两位有效数字)。

3)根据实验所测数据,得到如图丙所示的a-F图像。图象没有经过原点,可能的原因是_______

 

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动能相同的AB两球(mA>mB)在光滑的水平面上相向运动,当两球发生对心碰撞后,其中一球停止运动,则可判定

A.碰撞前A球的速度小于B球的速度

B.碰撞前A球的动量小于B球的动量

C.碰撞前后A球的动量变化大于B球的动量变化

D.碰撞后,A球的速度一定为零,B球朝反方向运动

 

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如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为n1:n2,副线圈的输出端接有一交流电动机,正在将质量为m的重物以速度v匀速提升,若不计摩擦和空气阻力,变压器的输入功率为P,理想电流表示数为I,则下列说法正确的是

A.原线圈的电流为

B.原线圈的输入电压为

C.电动机消耗的功率为

D.电动机的内阻为

 

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如图所示为探月车模型,该模型以电池为驱动能源,驱动电机能够将输入功率的80%转化为牵引模型前进的机械功率。该模型的总质量m=500g,当它在水平路面上以v=1m/s的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=0.5A,电压U=3V。模型车上还装有太阳能电板,可用太阳能电板为该模型的电池供电。以下说法正确的是(已知该地地表的平均日照辐射度为200W/m2,太阳能电板接收照射的有效面积为50cm2,太阳能电板将太阳能转化为电能的效率为15%

A.该模型驱动电机的内阻为

B.该太阳能电板工作10h,存储的电能为1.5J

C.该模型以v=1m/s的速度匀速行驶时,所受的阻力大小为1.2N

D.若要让该模型以v=1m/s的速度匀速行驶0.5h,用该太阳能电板至少充电5h

 

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