【題目】我國(guó)的動(dòng)車技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平，“高鐵出海”將在我國(guó)“一帶一路”戰(zhàn)略構(gòu)想中占據(jù)重要一席。所謂的動(dòng)車組，就是把帶動(dòng)力的動(dòng)力車與非動(dòng)力車按照預(yù)定的參數(shù)組合在一起．廈門一中興趣小組在模擬實(shí)驗(yàn)中用4節(jié)小動(dòng)車和4節(jié)小拖車組成動(dòng)車組，總質(zhì)量為m=2kg，每節(jié)動(dòng)車可以提供=3W的額定功率，開始時(shí)動(dòng)車組先以恒定加速度啟動(dòng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定功率后保持功率不變?cè)僮鲎兗铀僦本�運(yùn)動(dòng)，直至動(dòng)車組達(dá)到最大速度=6m/s并開始勻速行駛，行駛過程中所受阻力恒定，求：

（1）動(dòng)車組所受阻力大小和勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（2）動(dòng)車組變加速運(yùn)動(dòng)過程中的時(shí)間為10s，求變加速運(yùn)動(dòng)的位移。

【答案】（1）2N 3s（2）46.5m

【解析】（1）動(dòng)車組先勻加速、再變加速、最后勻速；動(dòng)車組勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)P=Fv和平衡條件求解摩擦力，再利用P=Fv求出動(dòng)車組恰好達(dá)到額定功率的速度，即勻加速的末速度，再利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律即可求出求勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）對(duì)變加速過程運(yùn)用動(dòng)能定理，即可求出求變加速運(yùn)動(dòng)的位移．

（1）設(shè)動(dòng)車組在運(yùn)動(dòng)中所受阻力為f，動(dòng)車組的牽引力為F，動(dòng)車組以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：F=

動(dòng)車組總功率：，因?yàn)橛?/span>4節(jié)小動(dòng)車，故

聯(lián)立解得：f=2N

設(shè)動(dòng)車組在勻加速階段所提供的牽引力為F，勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為

由牛頓第二定律有：

動(dòng)車組總功率：，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：

解得勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

（2）設(shè)動(dòng)車組變加速運(yùn)動(dòng)的位移為x，根據(jù)動(dòng)能定理：

解得：x=46.5m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2003年8月29日，火星、地球和太陽(yáng)處于三點(diǎn)一線，上演“火星沖日”的天象奇觀。這是6萬(wàn)年來火星距地球最近的一次，與地球之間的距離只有5576萬(wàn)公里，為人類研究火星提供了最佳時(shí)機(jī)。如圖所示為美國(guó)宇航局最新公布的“火星沖日”的虛擬圖，則有(　　)

A. 2003年8月29日，火星的線速度大于地球的線速度

B. 2003年8月29日，火星的線速度小于地球的線速度

C. 2004年8月29日，火星又回到了該位置

D. 2004年8月29日，火星還沒有回到該位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy，在第I象限內(nèi)有平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿+x軸方向，在第II象限的三角形PQM區(qū)域（含邊界）內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直xOy平面向里。一個(gè)帶負(fù)電的粒子總是從P點(diǎn)沿+y軸方向射入磁場(chǎng)。已知P點(diǎn)坐標(biāo)為（-L,0），Q點(diǎn)坐標(biāo)為（-L，L），M點(diǎn)坐標(biāo)為（0，L），粒子質(zhì)量為m，電荷量為-q，不計(jì)粒子重力。

（1）若粒子從P點(diǎn)射入的速度大小為qLB/m，求粒子從P點(diǎn)射入到剛離開磁場(chǎng)這段時(shí)間內(nèi)平均速度的大小和方向。

（2）若粒子從P點(diǎn)射入后，最終能從x軸上的P、O點(diǎn)間射出，這粒子從P點(diǎn)射入的最大速度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)（3L，0）為圓心，半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為e的電子，從y軸上的A點(diǎn)以速度沿x軸正方向射入電場(chǎng)，飛出電場(chǎng)后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角為30°，此時(shí)在圓形區(qū)域加如圖乙所示周期性變化的磁場(chǎng)，以垂直于紙面向外為磁場(chǎng)正方向，最后電子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從N飛出，速度方向與進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相同（與x軸夾角也為30°），（不考慮磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的其他影響），求：

（1）電子進(jìn)入圓形區(qū)域時(shí)的速度大��；

（2）區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；

（3）寫出圓心磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，磁場(chǎng)變化周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩根間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=30°，金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)。要使金屬桿能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，可以采取的措施是

A. 將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)使金屬桿中的電流方向改變

B. 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電阻增大

C. 增大導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ

D. 增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電阻 不計(jì)且足夠長(zhǎng)的U型金屬框架放置在傾角θ=37°絕緣斜面上，框架與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8，框架的質(zhì)量m1=0.4kg，寬度l=0.5m，質(zhì)量m2=0.1kg、電阻R=0.5Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在框架上，整個(gè)裝置處于垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.0T，對(duì)棒施加沿斜面向上的恒力F=8N，棒從靜止開始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到某值時(shí)，框架開始運(yùn)動(dòng)。棒與框架接觸良好。設(shè)框架與斜面間最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，，，求：

（1）框架剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)流過導(dǎo)體棒的電流I；

（2）若已知這一過程導(dǎo)體棒向上位移x=0.5m，求此過程中回路產(chǎn)生的熱量Q（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖裝置探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)將相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論補(bǔ)充完整___________。

操作方法

電流表的指針

條形磁鐵插入線圈過程

(2)條形磁鐵插入線圈后靜止

(3)條形磁鐵取出線圈過程

(4)由以上現(xiàn)象可知：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是通過閉合回路的 ___________發(fā)生變化。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究小球作圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值。某次實(shí)驗(yàn)圖片如下，請(qǐng)回答相關(guān)問題：

(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時(shí)我們主要用到了物理學(xué)中的______方法；

A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.演繹法

(2)圖中是在研究向心力的大小，與_________的關(guān)系。

A.質(zhì)量m B.角速度ω C.半徑r

(3)若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為1:9，運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為___________

A.1：9 B.3：1 C.l：3 D.1：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電子眼系統(tǒng)通過路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來感知汽車的壓力。感應(yīng)線是一個(gè)壓點(diǎn)薄膜傳感器，壓電薄膜在受壓時(shí)兩端產(chǎn)生電壓，壓力越大電壓越大，壓電薄膜與電容器C、電阻R組成圖甲所示的回路。紅燈亮?xí)r，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過感應(yīng)線，回路中產(chǎn)生兩脈沖電流，如圖乙所示，即現(xiàn)為“闖紅燈”，電子眼拍照，則紅燈亮?xí)r（ ）

A．車輪停在感應(yīng)線上時(shí)，電阻R上有恒定電流

B．車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電容器先充電后放電

C．車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電阻R上的電流先增加后減小

D．汽車前輪剛越過感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，仍會(huì)被電子眼拍照

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