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某高速公路的一个出口路段如图所示,情景简化:轿车从出口A进入匝道,先匀减速直线通...

某高速公路的一个出口路段如图所示,情景简化:轿车从出口A进入匝道,先匀减速直线通过下坡路段至B点(通过B点前后速率不变),再匀速率通过水平圆弧路段至C点,最后从C点沿平直路段匀减速到D点停下。已知轿车在A点的速度v0=72km/h,AB长L1=l50m;BC为四分之一水平圆弧段,限速(允许通过的最大速度)v=36 km/h,轮胎与BC段路面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力CD段为平直路段长L2=50m,重力加速度g取l0m/s2

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(1)若轿车到达B点速度刚好为v =36 km/h,求轿车在AB下坡段加速度的大小;

(2)为保证行车安全,车轮不打滑,求水平圆弧段BC半径R的最小值;

(3)轿车A点到D点全程的最短时间。

 

(1)1m/s2(2)20m (3)23.14 s 【解析】 试题分析:(1)对AB段匀减速直线运动有 解得 a=1m/s2 (2)汽车在BC段做圆周运动,静摩擦力提供向心力 为了确保安全,则须满足 解得:R≥20m,即:Rmin=20m (3)设AB段时间为t1,BC段时间为t2,CD段时间为t3,全程所用最短时间为t 解得:t=23.14 s 考点:匀速圆周运动及匀变速直线运动的规律 【名师点睛】此题是对匀速圆周运动的基本规律以及匀变速直线运动的规律的考查;关键是分析物理过程,掌握水平面内做圆周运动的物体的向心力的来源及满足的关系;熟练掌握匀变速直线运动的基本公式并能灵活运用.  
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某同学在科普读物上看到:“劲度系数为满分5 manfen5.com的弹簧从伸长量为x到恢复原长过程中,弹力做的功满分5 manfen5.com”。他设计了如下的实验来验证这个结论。

A.将一弹簧的下端固定在地面上,在弹簧附近竖直地固定一刻度尺,当弹簧在竖直方向静止不动时其上端在刻度尺上对应的示数为满分5 manfen5.com,如图甲所示。

B.用弹簧测力计拉着弹簧上端竖直向上缓慢移动,当弹簧测力计的示数为满分5 manfen5.com时,弹簧上端在刻度尺上对应的示数为满分5 manfen5.com,如图乙所示。则此弹簧的劲度系数满分5 manfen5.com=      

C.把实验桌放到弹簧附近,将一端带有定滑轮、两端装有光电门的长木板放在桌面上,使滑轮正好在弹簧的正上方,用垫块垫起长木板不带滑轮的一端,如图丙所示。

D.用天平测得小车(带有遮光条)的质量为满分5 manfen5.com,用游标卡尺测遮光条宽度满分5 manfen5.com的结果如图丁所示,则满分5 manfen5.com          满分5 manfen5.com

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E.打开光电门的开关,让小车从光电门的上方以一定的初速度沿木板向下运动,测得小车通过光电门满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com时的遮光时间分别为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com。改变垫块的位置,重复实验,直到满分5 manfen5.com=满分5 manfen5.com时保持木板和垫块的位置不变。

F.用细绳通过滑轮将弹簧和小车相连,将小车拉到光电门满分5 manfen5.com的上方某处,此时弹簧上端在刻度尺上对应的示数为满分5 manfen5.com,已知满分5 manfen5.com小于光电门A、B之间的距离,如图丙所示。由静止释放小车,测得小车通过光电门A和B时的遮光时间分别为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

在实验误差允许的范围内,若满分5 manfen5.com               (用实验中测量的符号表示),就验证了满分5 manfen5.com的结论。

 

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现有一满偏电流为500μA,内阻为1.2×103Ω的灵敏电流计,某同学想把它改装成中值电阻为600Ω的欧姆表,实验室提供如下器材:

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A.一节干电池(标准电动势为1.5V)

B.电阻箱R1(最大阻值99.99Ω)

C.电阻箱R2(最大阻值999.9Ω)

D.滑动变阻器R3(0—100Ω)

E.滑动变阻器R4(0—1kΩ)

F.导线若干及两个接线柱

(1)由于电流表的内阻较大,该同学先把电流表改装为量程为2.5mA的电流表,则电流计应______联一个电阻箱(填“串”或“并”),将其阻值调为_______Ω。

(2)将改装后的电流表作为表头改装为欧姆表,请在方框内把改装后的电路图补画完整,并标注所选电阻箱和滑动变阻器的符号。

(3)用改装后的欧姆表测一待测电阻,读出电流计的示数为200μA,则待测电阻阻值为__________Ω。

 

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如图甲所示,在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场,电场的方向水平向右(图甲中由B到C),场强大小随时间变化情况如图乙所示;磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示。在t=1s时,从A点沿AB方向(垂直于BC)以初速度v0射出第一个粒子,并在此之后,每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出,并恰好均能击中C点,若AB=BC=L,且粒子由A运动到C的运动时间小于1s。不计重力和空气阻力,对于各粒子由A运动到C的过程中,以下说法正确的是

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A.电场强度E0和磁感应强度B0的大小之比为2v0︰1

B.第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为2︰1

C.第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为 1︰4

D.第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为π:2

 

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小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),速度是5m/s,将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中,小球的速度v和弹簧缩短的长度Δx之间的关系如图丁所示,其中A为曲线的最高点。已知该小球重为2N,弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终发生弹性形变,弹簧的弹力大小与形变成正比。下列说法正确的是

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A. 在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩至最短的过程中,小球的动能先变大后变小

B. 从撞击轻弹簧到它被压缩至最短的过程中,小球的机械能先增大后减小

C. 小球在速度最大时受到的弹力为2N

D. 此过程中,弹簧被压缩时产生的最大弹力为12.2N

 

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某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R=10Ω,降压变压器T2原、副线圈匝数之比为4∶1,降压变压器副线圈两端交变电压u=220满分5 manfen5.comsin100πt V,降压变压器的副线圈与滑动变阻器组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器,当负载R0=11Ω时

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A.通过R电流的有效值是20A

B.升压变压器的输入功率为4650W

C.当负载R0增大时,发电机的输出功率减小

D.发电机中电流变化的频率为100Hz

 

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