【題目】2015年4月16日,中國首創(chuàng)的十秒級閃充電車在寧波正式下線,如圖所示。這種電車采用超級電容(一種可以直接以電能形式儲存能量的設(shè)備,像蓄電池一樣也有正、負兩極)作為電能存儲設(shè)備。這種超級電容安全環(huán)保,可反復(fù)充放電100萬次以上,使用壽命長達十年。與該車相匹配的充電樁安裝在各公交站點,充電粧在乘客上下車的約30s時間里即可把電充滿,并可讓車持續(xù)正常行駛5 km以上。在制動和下坡時,電車還可以把部分動能再轉(zhuǎn)化為電能為超級電容充電。若假設(shè)這種電車的質(zhì)量(滿載,含乘客)為m=15t;正常勻速行駛時,電車受到的平均阻力f為車重G的0.02倍;正常勻速行駛時的速度為v=10m/s。(取g=10N/kg)求:
(1)這種電車正常勻速行駛時的功率P行。
(2)若這種電車每次充滿電后持續(xù)正常行駛5km,正常勻速行駛時的效率為行=90%。試估算,每次充滿電,電車從充電樁所獲得的能量E。
(3)若每次給這種電車充滿電須耗時t=30s。試估算,充電樁為電車充電時的輸出功率P出。
(4)若按電價0.5元/kWh來計算,則每次充電需花費電費多少元?與之同樣功能的燃油公交車百公里油耗約為36L,燃油價格按5.5元/L來計算,同樣行駛5km需花費燃油費多少元?
【答案】(1) 3×104W (2) 1.67×107J (3) 5.57×105W (4) 2.32元 9.9元
【解析】解: (1)電車勻速行駛時,電車的牽引力
F=f=0.02G=0.02mg=0.02×15×103kg×10N/kg =3×103N。
電車正常勻速行駛時的功率P行=Fv=3×103N×10m/s =3×104W。
(2) 這種電車每次充滿電后持續(xù)正常行駛s=5km,電車所做的功為
W=Fs=3×103N×5×103m=1.5×107J。
每次充滿電,電車從充電樁所獲得的能量E=W/ 行=1.67×107J。
(3)充電樁為電車充電時的輸出功率P出= E/t=5.57×105W。
(4)若按電價0.5元/kWh來計算,則每次充電需花費電費
kWh×0.5元/ kWh=2.32元。
燃油公交車行駛5km需花費燃油費為5km×36L/100km×5.5元/L=9.9元。
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【題目】如圖所示,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位移-時間(x-t)圖線。由圖可知( 。
A. 在t1時刻,a車追上b車
B. 在t2時刻,a、b兩車運動方向相反
C. 在t1到t2這段時間內(nèi),b車的速率先減小后增大
D. 在t1到t2這段時間內(nèi),b車的速率一直比a車大
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【題目】如圖為實驗室中驗證動量守恒實驗裝置示意圖
(1) 若入射小球質(zhì)量為m1,半徑為r1;被碰小球質(zhì)量為m2,半徑為r2,則(____)
A.m1>m2,r1>r2 B. m1>m2,r1<r2 C. m1>m2,r1=r2 D. m1<m2,r1=r2
(2)為完成此實驗,以下所提供的測量工具中必需的是(____)
A.直尺 B.游標(biāo)卡尺 C.天平 D.彈簧秤 E.秒表
(3)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1,被碰小球的質(zhì)量為m2,P為碰前入射小球落點的平均位置,則關(guān)系式(用m1、m2及圖中字母表示)___________成立,即表示碰撞中動量守恒.
(4)在實驗裝置中,若斜槽軌道是光滑的,則可以利用此裝置驗證小球在斜槽上下滑過程中機械能守恒,這時需要測量的物理量有:小球釋放初位置到斜槽末端的高度差h1;小球從斜槽末端做平拋運動的水平移、豎直高度h2,則所需驗證的關(guān)系式為:___________________.
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【題目】干電池本身有一定的電阻,可以等效為一個沒有電阻的理想干電池和一個定值電阻串聯(lián)而成,將n節(jié)干電池串聯(lián)成如圖所示的電源。使用該電源組成如圖所示的電路,閉合電鍵S,在變阻器滑片P從A端滑到R端的全過程中,電路中部分物理量的變化規(guī)律分別如圖(a)、(b)、(c)所示,其中圖(a)為電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的對應(yīng)關(guān)系圖線,圖(b)為電池組輸出電功率與電壓表示數(shù)的關(guān)系圖線,圖(c)為電池組輸出電能的效率η與變阻器接入電路電阻的關(guān)系圖線。
若電表均為理想電表,+變阻器的總電阻為________Ω,圖(a)中經(jīng)過x點的兩條虛線與坐標(biāo)軸圍成的長方形面積為__________W,圖(b)中y點對應(yīng)的橫坐標(biāo)為________V。
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【題目】如圖所示,在兩伸直的食指上水平地放一根質(zhì)量均勻的橫棍,起初兩指分開一定的距離,棍的位置左右不對稱。在橫棍不掉下的情況下,緩慢移動兩指,縮小其間距離,直到并攏,這時會發(fā)現(xiàn)兩指會合的地方在 ( )
A. 若左邊手指先移動,則會合處在棍的中央右側(cè)
B. 若左邊手指先移動,則會合處在棍的中央左側(cè)
C. 由于開始時左邊手指離中心近,會合處在棍的中央右側(cè)
D. 不管開始情況如何,會合處總在棍的中央附近
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【題目】在圖示的電路中,電源電壓為220V;R1、R2、R3 為定值電阻,但是它們的具體電阻數(shù)值都沒有標(biāo)注,知道它們電阻的可能值是44Ω、88Ω、176Ω或220Ω。已知在控制開關(guān)閉合和斷開的情況下,電路中電流表的示數(shù)有四種可能值,其中最大值是5A。其中,閉合開關(guān)S,在斷開S1、S2 與閉合S1、S2 兩種狀態(tài)下,電流表的示數(shù)之比為1 :10。求:
(1)R2的電阻值;
(2)在開關(guān)S 閉合,S1、S2 斷開的狀態(tài)下,R1消耗的電功率可能值是多少。
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【題目】物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù).實驗裝置如圖甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪:木板上有一滑塊,其一端與穿過電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接.打點計時器使用的交流電源的頻率為50HZ.開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列點.
(1)圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=__m/s2(保留兩位有效數(shù)字).
(2)為了測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的是__.
A.木板的長度L
B.木板的質(zhì)量m1
C.滑塊的質(zhì)量m2
D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
E.滑塊運動的時間t
(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=__(用被測物理量的字母表示,重力加速度為g)
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【題目】位于A、B處的兩個帶有不等量負電的點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所示,圖中實線表示等勢線,則( )
A. a點和b點的電場強度相同
B. 正電荷從c點移到d點,電場力做正功
C. 負電荷從a點移到c點,電場力做正功
D. 正電荷從e點沿圖中虛線移到f點電勢能先減小后增大
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【題目】智能手機上裝載的眾多app軟件改變著我們的生活。如圖所示為百度地圖app軟件的一張截圖,表示了某次導(dǎo)航的具體路徑,其推薦路線中有兩個數(shù)據(jù),10分鐘,5.4公里,關(guān)于這兩個數(shù)據(jù),下列說法正確的是( )
A. 研究汽車在導(dǎo)航圖中的位置時,可以把汽車看作質(zhì)點
B. 10分鐘表示的是某個時刻
C. 5.4公里表示了此次行程的位移的大小
D. 根據(jù)這兩個數(shù)據(jù),我們可以算出此次行程的平均速度的大小
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