中国高铁的发展速度令世人瞩目。为了提高行车效率,缩短行车时间,设计师提出一种列车过站不停车的设想,如下面简图所示。高铁匀速行驶的速度 v0=360km/h,进站时尾部子车 1 在 O 点自动脱离,将乘客送到下车站台下车,载着新乘客的子车 2 提前等候在上车站台 A 点处。为了更好地完成对接,母车接近车站时提前向子车 2 发出指令,发出指令后立即开始做加速度为 a0 的匀减速直线运动,到达 B 点时恰好将车速减小到 v0。子车2 接到指令后,沿转移轨道 AB 开始做加速度 a=1m/s2的匀加速直线运动,子车 2 达到最大速度 v=144km/h 后,接着做匀速直线运动。转移轨道 AB 与铁轨的夹角θ=3°,已知 cos3°≈1。若子车 2 启动后 t=3min,和母车同时到达 B 点,完成同速对接。
(1)母车距离 B 点多远的时候,发出指令让子车 2 开始启动?母车做匀减速直线运动的加速度 a0 是多大?
(2)求转移轨道 AB 的长度。
几位同学对一个阻值大约为 600Ω的未知电阻进行测量,要求较精确地测量电阻的阻值。有下列器材供选用:
A.待测电阻 Rx
B.电压表 V(量程 6V,内阻约 3kΩ)
C.电流表 A1(量程 20mA,内阻约 5Ω)
D.电流表 A2(量程 10mA,内阻约 10Ω)
E.滑动变阻器 R1(0~20Ω,额定电流 2A)
F.滑动变阻器 R2(0~2000Ω,额定电流 0.5A)
G.直流电源 E(6V,内阻约 1Ω)
H.多用表
I.开关、导线若干
(1)甲同学用多用表直接测量待测电阻的阻值如图甲所示。若选用欧姆表“×100”档位, 则多用表的读数为_____Ω
(2)乙同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,电路图如图乙所示,则电流表应选择 ____(选填“A1”或“A2”), 滑动变阻器应选择____ (选填“R1”或“R2”)。
(3)丙同学经过反复思考,利用所给器材设计出了如图丙所示的测量电路,具体操作如下:
①按图丙连接好实验电路,调节滑动变阻器 R1、R2 的滑片至适当位置;
②开关 S2 处于断开状态,闭合开关 S。调节滑动变阻器 R1、R2 的滑片,使电流表 A2 的示数恰好为电流表 A1 的示数的一半,读出此时电压表 V 的示数 U1 和电流表 A 的示数 I1。
③保持开关 S1 闭合,再闭合开关 S2,保持滑动变阻器 R2 的滑片位置不变,读出此时电压表 V 的示数 U2 和电流表 A2 的示数 I2。
可测得待测电阻的阻值为_____,同时可测出电流表 A1 的内阻为 ___ (用 U1、U2、I1、I2 表示)。
(4)比较乙、丙两位同学测量电阻 Rx 的方法,你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差?____ (选填“乙”或“丙”)同学。
某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中,同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置如图所示,已知小球质量为m.具体实验步骤如下:
(1)将小球放在木板上,木板左端抬高一个小角度,以平衡摩擦力。
(2)将原长为OM 的橡皮绳一端固定在木板右端的O点,另一端通过力传感器连接小球,将小球拉至P点(M 点左侧),测得 OM 的距离为 l1,OP 的距离为 l2,力传感器示数为F。则橡皮绳的劲度系数为_____(用 F、l1、l2 表示)。
(3)将小球从P点由静止释放,在 M 点右侧放置一速度传感器,可测出传感器所在位置的速度v0,将小球上 2 根 3 根……像皮绳,重复操作过程,测出多组速度数值,如下表所示。
在坐标系中描点、连线,做出W-v2图象_____.
(4)由图象可知,橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为_____.
如图所示,在水平面上固定一个半圆弧轨道,轨道是光滑的,O点为半圆弧的圆心,一根轻绳跨过半圆弧的A点(O、A等高,不计A处摩擦),轻绳一端系在竖直杆上的B点,另一端连接一个小球P。现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间,已知整个装置处于静止状态时,α=30°,β=45°则( )
A.将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变
B.将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球P位置下移
C.静止时剪断A处轻绳瞬间,小球P的加速度为g
D.小球P与小球Q的质量之比为
2019 年 11 月 5 日 01 时 43 分,我国在西昌卫展发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射了第 49 颗北斗导航卫星。该卫星属倾斜地球同步轨道卫星,标志着北斗三号系统 3 颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星, 它的运行周期与“同步卫星”相同(T=24h),运动轨迹如图所示。关于该北斗导航卫星说法正确的是( )
A.该卫星与地球上某一位置始终相对静止
B.该卫星的高度与“同步卫星”的高度相等
C.该卫星运行速度大于第一宇宙速度
D.该卫星在一个周期内有 2 次经过赤道上同一位置
三根通电长直导线a、b、c相互平行,水平放置,其横截面恰好位于等边三角形的三个顶点,如图所示。导线a、b固定在同一竖直面内,导线a中的电流方向垂直纸面向里,导线b中的电流方向垂直纸面向外。已知导线a、b中的电流在导线c处产生磁场的磁感应强度大小均为B0。导线c中的电流方向垂直纸面向里,电流大小为I。导线c长度为L,质量为m,在粗糙水平面上处于静止状态,重力加速度为g,下列说法正确的是 ( )
A.导线c所受安培力的大小为
B.导线c对水平面的压力大小为mg-B0IL
C.导线c受到的静摩擦力水平向左,大小为B0IL
D.若仅将导线b中的电流反向,则导线c所受摩擦力水平向右,大小为