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二．某物理實驗小組想利用所學的知識粗略地估算太陽輻射功率。他們通過多種途徑，查閱到以下資料：日地距離r=1.5×1011m，水的比熱c=4.2×103J/（kg·℃），射到地球大氣層的太陽能被地面所吸收的百分比約為50%。他們做了如下的實驗：取一個橫截面積S=3×10-2m2的不高的圓筒，圓筒內裝水m=0.60kg。某天中午在太陽下垂直照射時間t=10min后，測得水的溫度升高了△t=5.0℃.請你幫助該小組的同學估算太陽的輻射功率（忽略照射期間的散熱）？

練習冊系列答案
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如圖所示，一列簡諧橫波在均勻介質中沿x軸負方向傳播，波速為4m/s，則質點P此時刻的振動方向沿y軸      （填“正”或“負”）方向．經過△t=3s．質點Q通過的路程是

           m。

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如圖所示，弧形軌道的下端與半徑為R的圓軌道平滑連接�，F在使小球從弧形軌道上端距地面2R的A點由靜止滑下，進入圓軌道后沿圓軌道運動，軌道摩擦不計。試求：

(1)小球到達圓軌道最低點B時的速度大�。�

(2)小球在最低點B時對軌道的壓力大��；

(3)小球在某高處脫離圓軌道后能到達的最大高度。

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使用理想電壓表、電流表、滑動變阻器、直流電源等儀器，研究一只小燈泡完整的伏—安特性，測得I—U圖象如圖4所示。已知滑動變阻器滑動片的有效移動長度為30cm，變阻器的最大阻值為22.5Ω，電源電動勢為6V，內阻不計。

（1）在右側的虛線框內，不改變滑動變阻器和電源的位置，補上伏特表、安培表、燈泡，畫出完整的電路圖。要求滑動變阻器的滑動片向左滑動時，燈泡的電壓增大。

（2）根據I-U圖像可知：從A到B的過程中燈泡的電阻逐漸___________（選填“增大”、“減小”），改變的阻值為___________Ω。

（3）在獲得A→B段圖線數據的過程中，滑動變阻器的滑動片向左移動了________cm的長度。

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如圖，MN、PQ為固定在同一豎直平面內的兩根水平導軌，兩導軌相距d=10cm，導軌電阻不計。ab、ef為兩根金屬棒，ab的電阻R1=0.4Ω，質量m1=1kg，ef的電阻R2=0.6Ω，質量m2=2kg。金屬棒ab豎直立于兩導軌間，可沿著導軌在水平方向平動。金屬棒ef下端用鉸鏈與導軌PQ鏈接，可在兩導軌間轉動，ef的上端與導軌MN的下表面搭接，金屬棒ef與導軌成60°角。兩棒與導軌保持良好接觸，不計各處摩擦。整個裝置處在磁感應強度B=1T、方向垂直于導軌的水平磁場中。t=0時起，給金屬棒ab施加一水平向左的力F1，使金屬棒ab向左運動，同時給金屬棒ef的上端施加一垂直于ef斜向上的力F2（F2在圖示豎直平面內），F2隨時間的變化滿足：F2=（0.01t+5）N，在金屬棒ab向左運動的過程中，金屬棒ef與導軌MN保持搭接但恰好無壓力。重力加速度g取10m/s2。試求：

（1）金屬棒ab的速度隨時間變化的關系式，并說明其運動性質。

（2）在0~5s內，通過金屬棒ab的電量。

（3）第5s末，F1的瞬時功率。

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宇宙飛船一般由化學燃料制成的火箭靠反沖發(fā)射升空，升空以后，可以繞地球飛行，但要穿越太空遨行，還需其他動力的作用，這種動力可以采用多種方式，有人提出過采用離子發(fā)動機，也有人設想利用太陽光產生的光壓作動力。

（1）已知地球的半徑為，地球表面的重力加速度為g，某次發(fā)射的宇宙飛船在離地球表面高的高空中繞地球運行，試用以上各量表示它繞行的速度。

（2）若某宇宙飛船采用光壓作為動力，即利用太陽光對飛船產生的壓力加速。給飛船安上面積極大、反射率極高的薄膜，正對太陽，靠太陽光在薄膜上反射時產生的壓力推動宇宙飛船，因為光子不僅有能量，還有動量，其動量，其中h為普朗克常量，λ為光的波長。若該飛船的質量為，反射薄膜的面積為，單位面積上獲得太陽能的功率為，太陽發(fā)出的光按照單一平均頻率簡化分析，那么飛船由光壓獲得的最大加速度為多大？

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如圖所示，以A、B和C、D為斷點的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內，一滑板靜止在光滑的地面上，左端緊靠B點，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C兩點，一物塊（視為質點）被輕放在水平勻速運動的傳送帶上E點，運動到A點時剛好與傳送帶速度相同，然后經A點沿半圓軌道滑下，再經B點滑上滑板，滑板運動到C點時被牢固粘連。物塊可視為質點，質量為m,滑板質量為M=2m，兩半圓半徑均為R,板長l=6.5R,板右端到C點的距離L在R<L<5R范圍內取值，E點距A點的距離s=5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數均為，重力加速度g已知。

(1)求物塊滑到B點的速度大小;

(2)求物塊滑到B點時所受半圓軌道的支持力的大小;

(3)試討論物塊從滑上滑板到離開右端的過程中，克服摩擦力做的功與L的關系;并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點。

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空間虛線上方存在勻強磁場，磁感應強度為B；一群電子以不同速率v從邊界上的P點以相同的方向射入磁場。其中某一速率v0的電子從Q點射出，如圖所示。已知電子入射方向與邊界夾角為θ，則由以上條件可判斷

A．該勻強磁場的方向是垂直紙面向外

B．所有電子在磁場中的軌跡相同

C．速率大于v0的電子在磁場中運動時間長

D．所有電子的速度方向都改變了2θ

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如圖所示，豎直向上的勻強電場中，絕緣輕質彈簧豎直立于水平地面上，下端固定于地面，一質量為m的帶正電小球在外力F的作用下靜止于圖示位置，小球與彈簧不連接，彈簧處于壓縮狀態(tài)�，F撤去力F，小球從靜止開始運動到離開彈簧的過程中，重力、電場力、彈簧彈力對小球做功分別為W1、W2和W3，不計空氣阻力，則上述過程中

A．小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

B．小球重力勢能的變化為 -W1

C．小球動能的變化為W2。

D．小球機械能的變化為W1＋W2＋W3

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