【題目】如圖所示為賽車場的一個“梨形”賽道,兩個彎道分別為半徑R=90m的大圓弧和r=40m的小圓弧,直道與彎道相切。大、小圓弧圓心O'、O距離L=100m。賽車沿彎道路線行駛時,路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍,假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運動,在彎道上做勻速圓周運動,要使賽車不打滑,繞賽道一圈時間最短。(發(fā)動機功率足夠大,重力加速度g=10m/s2,=3.14)。
求:(1)在兩個彎道上的最大速度分別是多少?
(2)應(yīng)從什么位置開始加速,加速度是多大?
(3)完成一圈的最短時間是多少?
【答案】(1)30m/s 45m/s (2)6.50 m/s2(3)15.79s
【解析】試題分析: (1)在彎道上做勻速圓周運動時,徑向摩擦力提供向心力,根據(jù)牛頓定律,(2分)
在小彎道上的最大速度:,(1分)
在大圓弧彎道上的速率為(1分)
(2)當(dāng)彎道半徑一定 時,在彎道上的最大速度是一定的,且在大彎道上的最大速度大于小灣道上的最大速度,故要想時間最短,故可在繞過小圓弧彎道后加速,直道的長度為,(2分)
由運動學(xué)公式
帶入數(shù)據(jù)可得加速度大小為,(1分)
由幾何關(guān)系可知,小圓弧對應(yīng)的圓心角,大圓弧對應(yīng)的圓心角;所以小圓弧軌道的長度為,所以小圓弧軌道的長度為
通過小圓弧彎道的時間為, (1分)
通過大圓弧時間S(1分)
直線運動時間為,由運動學(xué)公式:解得(1分)
總時間=15.79s(2分)
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【題目】如圖所示,真空中同一平面內(nèi)MN直線上固定電荷量分別為-9Q和+Q的兩個點電荷,兩者相距為L,以+Q電荷為圓心,半徑為L/2畫圓,a、b、c、d是圓周上四點,其中a、b在MN直線上,c、d兩點連線垂直于MN,一電荷量為+q的試探電荷在圓周上運動,則下列判斷錯誤的是( )
A. 電荷+q在a處所受到的電場力最大
B. 電荷+q在a處的電勢能最大
C. 電荷+q在b處的電勢能最大
D. 電荷+q在c、d兩處的電勢能相等
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【題目】在工廠的車間里有一條沿水平方向勻速運行的傳送帶,可將放在其上的小工件(可視為質(zhì)點)運送到指定位置。某次將小工件放到傳送帶上時,恰好帶動傳送帶的電動機突然斷電,導(dǎo)致傳送帶做勻減速運動至停止。則小工件被放到傳送帶上后相對于地面 ( )
A.做勻減速直線運動直到停止
B.先做勻加速直線運動,然后做勻減速直線運動
C.先做勻加速直線運動,然后做勻速直線運動
D.先做勻減速直線運動,然后做勻速直線運動
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【題目】有一標(biāo)有“6V,1.5W”的小燈泡(RX),想要測其伏安特性曲線(I—U 圖象),提供的器材除導(dǎo)線和開關(guān)外,還有:
A.直流電源 (6V、內(nèi)阻不計)
B.直流電流表(0-3A、內(nèi)阻 0.1Ω以下)
C.直流電流表(0-300mA、內(nèi)阻約為 5Ω)
D.直流電壓表(0-15V、內(nèi)阻約為 15kΩ)
E.滑動變阻器(10Ω 、2A )
F.滑動變阻器(1kΩ 、0.5A)
實驗中要求小燈泡兩端電壓能夠從零開始變化,測得多組數(shù)據(jù),則:
(1)實驗中電流表應(yīng)選用 (用序號表示), 滑動變阻器應(yīng)選用 (用序號表示)。
(2)某同學(xué)設(shè)計了甲、乙兩個電路,如下圖所示。你認(rèn)為采用 圖更合理(填“甲”或“乙”),電壓表的右端應(yīng)接在 點(填“a”或“b”)。
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【題目】如圖所示,繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和電鍵組成閉合回路,在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán) A,下列各種情況中銅環(huán) A 中有感應(yīng)電流的是
A.線圈中通以恒定的電流
B.通電時,使變阻器的滑片 P 勻速移動
C.通電時,使變阻器的滑片 P 固定不動
D.將電鍵突然斷開的瞬間
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【題目】船在靜水中的航速是1 m/s,河岸筆直,河寬恒定,河水靠近岸邊的流速為2 m/s,河中間的流速為3 m/s.。以下說法中正確的是( )
A. 船不能垂直河岸過河
B. 船不能沿一直線過河
C. 因船速小于流速,船不能到達(dá)對岸
D. 船過河的最短時間是一定的
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【題目】如圖所示,小球沿足夠長的斜面向上做勻變速運動,依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點e.已知ab=bd=6 m,bc=1 m,小球從a到c和從c到d所用的時間都是2 s,設(shè)小球經(jīng)b、c時的速度分別為vb、vc,則( )
A. vb=2 m/s B. vc=3 m/s
C. xde=3 m D. 從d到e所用時間為4 s
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【題目】為了測定電源電動勢E的大小、內(nèi)電阻r和定值電阻R0的阻值,某同學(xué)利用DIS設(shè)計了如圖甲所示的電路。閉合電鍵S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時,用電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測得數(shù)據(jù),并根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算機分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條U—I直線。請回答下列問題:
(1)根據(jù)圖乙中的M、N兩條直線可知( )
A.直線M是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的
B.直線M是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的
C.直線N是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的
D.直線N是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的
(2)圖像中兩直線交點處電路中的工作狀態(tài)是( )
A.滑動變阻器的滑動頭P滑到了最左端
B.該電源在該電路中的輸出功率最大
C.定值電阻R0上消耗的功率為0.5W
D.該電源在該電路中的效率達(dá)到最大值
(3)根據(jù)圖乙可以求得定值電阻R0= Ω,電源電動勢E = V,內(nèi)電阻r = Ω。
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【題目】如圖,一帶電小球質(zhì)量為m,用絲線懸掛在電場強度為E的水平方向的勻強電場中,當(dāng)小球靜止后絲線與豎直方向成θ=37°角(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度為g),求
(1)小球帶何種電荷,帶電量為多大;
(2)絲線的拉力為多大;
(3)若燒斷絲線,小球運動的加速度多大。
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