甲、乙兩輛卡車質(zhì)量m>m,都以相同的額定功率在平直的公路上同向行駛,若卡車所受運(yùn)動阻力等于車重的K倍(K<1),則兩車在行駛過程中

A.有相同的最大速度               B.有相同的最大動量

C.速度相同時牽引力F>F       D.速度相同時加速度a<a


【答案】BD

【解析】

A、以最大速度行駛時,牽引力與阻力平衡,故:、

聯(lián)立解得:;由于功率和k相同而質(zhì)量不同,故最大速度不同,故A錯誤;

B、由于,故,由于功率和k相同,故最大動量相同,故B正確;

C、由:,可得:,都以相同的額定功率在平直的公路上同向行駛,速度相同時牽引力,故C錯誤.

D、根據(jù)牛頓第二定律,有:;而;故:,速度相同,功率相同,由于甲、乙兩輛卡車質(zhì)量,加速度,故D正確。

故選BD。

【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時功率

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


空間有一沿x軸對稱分布的電場,其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示,下列說法中正確的是

A.O點(diǎn)的電勢最低             

B.x2點(diǎn)的電勢最高

C.x1和-x1兩點(diǎn)的電勢相等     

D.x1和x3兩點(diǎn)的電勢相等

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科目:高中物理 來源: 題型:


某學(xué)生在研究串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)時,連接成如圖所示的電路,接通S后,他將大內(nèi)阻的電壓表并聯(lián)在A、C兩點(diǎn)間,電壓表讀數(shù)為U,當(dāng)并聯(lián)在A、B兩點(diǎn)間時,電壓表讀數(shù)也為U,當(dāng)并聯(lián)在B、C兩點(diǎn)間時,電壓表的讀數(shù)為零,則出現(xiàn)此種情況的原因可能是(R1、R2的阻值相差不大)

A.AB段斷路             B.BC段斷路

C.AB段短路             D.BC段短路

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科目:高中物理 來源: 題型:


某物體運(yùn)動的速度圖象如圖,根據(jù)圖象可知(     )

A.0-2s內(nèi)的加速度為1m/s2

B.0-5s內(nèi)的位移為10m

C.第1s末與第3s末的速度方向相反

D.第1s末與第5s末的加速度方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:


物體受到幾個恒力的作用處于平衡狀態(tài),若再對物體施加一個恒力,則物體可能做

A.靜止                          B.勻速直線運(yùn)動

C.變加速曲線運(yùn)動                D.勻變速曲線運(yùn)動

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有一根細(xì)長且均勻的空心金屬管線,長約30cm,電阻約為5,已知這種金屬的電阻率為ρ,現(xiàn)在要盡可能精確測定它的內(nèi)徑d。

①用螺旋測微器測量金屬管線外徑D時刻度的位置如圖(a)所示,從圖中讀出外徑為      mm,應(yīng)用_______(選填“厘米刻度尺”或“毫米刻度尺”)測金屬管線的長度L;

②測量金屬管線的電阻R,為此取來兩節(jié)新的干電池、電鍵和若干導(dǎo)線及下列器材:

A.電壓表0-3V,內(nèi)阻約10k             B.電壓表0-15V,內(nèi)阻約50k

C.電流表0-0.6A,內(nèi)阻約0.05           D.電流表0-3A,內(nèi)阻約0.01

E.滑動變阻器,0-10                    F.滑動變阻器,0-100

要求較準(zhǔn)確地測出其阻值,電壓表應(yīng)選       ,電流表應(yīng)選       ,滑動變阻器應(yīng)選       ;(填序號)

③實(shí)驗(yàn)中他的實(shí)物接線如圖(b)所示,請指出接線中的兩處明顯錯誤。

錯誤1:                                                                     

錯誤2:                                                                     

④用已知的物理常數(shù)和應(yīng)直接測量的物理量(均用符號表示),推導(dǎo)出計算金屬管線內(nèi)徑的表達(dá)式d=________________;

⑤在實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是________________

A.為使電流表讀數(shù)明顯,應(yīng)使電流盡可能大些

B.為操作方便,中間過程可保持開關(guān)S一直處于閉合狀態(tài)

C.千分尺的精確度是千分之一毫米

D.用千分尺測量直徑時必須估讀一位

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,當(dāng)平行板電容器C充電后把電鍵S斷開.設(shè)電容器電壓為U,電量為Q.現(xiàn)只將電容器兩板的正對面積減小,則

A.Q變大     B.Q變小     C.U變大       D.U變小

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關(guān)于速度、加速度、合外力之間的關(guān)系,正確的是(  )

A.物體的速度越大,則加速度越大,所受的合外力也越大

B.物體的速度為零,則加速度為零,所受的合外力也為零

C.物體的速度為零,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大

D.物體的速度很大,但加速度可能為零,所受的合外力也可能為零

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閱讀以下有關(guān)加速器的文章完成文中問題(問題以加粗字體標(biāo)記)。

相關(guān)知識背景:

電子伏特,符號為eV,是能量的單位。代表一個電子經(jīng)過1伏特的電勢差加速后所獲得的動能。在微觀領(lǐng)域,一般使用電子伏特作為能量單位。電子伏特與SI制的能量單位焦耳(J)的換算關(guān)系是單位換算:1eV=1.6×10-19J    1MeV=1×106 eV

a粒子即為氦原子核    

科學(xué)家在研究原子核的結(jié)構(gòu)時,采用了高速運(yùn)動的亞原子粒子去轟擊原子核.早在1906年,盧瑟福就利用放射性物質(zhì)釋放的高速α粒子來轟擊物質(zhì).1919年他成功地從氮原子核中打出了質(zhì)子,使氮原子核變成氧原子核.然而使用天然產(chǎn)生的α粒子作為轟擊物,有很大的局限性.帶正電的α粒子與帶正電的原子核相互排斥,要消耗很大的能量;而天然產(chǎn)生的帶電粒子的能量是有限的.為了得到更高能量的帶電粒子,物理學(xué)家們開始嘗試設(shè)計一種產(chǎn)生高能量帶電粒子的實(shí)驗(yàn)設(shè)備——加速器.我們知道電場可以使帶電粒子加速,增加帶電粒子的能量。

(1)如圖所示,這就是早期的加速器的原理。若設(shè)該加速器兩板間電壓為1000V,兩板間距為20厘米,求一初速度可忽略不計的α粒子通過該加速器所獲得的能量?

這種加速器可以通過增加電極間的電壓來提高粒子加速的能量,但這種加速器的發(fā)展受到高壓絕緣的限制。(電壓太大,電介質(zhì)會被擊穿)。

因此,人們就想利用較低的電壓,采用多級加速使粒子加速到高能量,如圖甲所示。N個長度逐個增大的金屬圓筒和一個靶,它們沿軸線排列成一串,如圖所示(圖中只畫出了六個圓筒,作為示意)。各筒和靶相間地連接到如圖乙所示周期為T、電壓值為U0的高頻方波電源的兩端。整個裝置放在高真空容器中,圓筒的兩底面中心開有小孔。帶電粒子沿軸線射入圓筒,并將在圓筒間及圓筒與靶間的縫隙處受到電場力的作用而加速(設(shè)圓筒內(nèi)部沒有電場)。縫隙的寬度很小,粒子穿過縫隙的時間可以不計。

(2)為使初動能為2U0e、質(zhì)量為mα的α粒子打到靶時獲得最大能量,各個圓筒的長度應(yīng)滿足什么條件?

(3)在滿足第(2)問條件的前提下,若用該加速器加速一初動能為2U0e的α粒子,求α粒子進(jìn)入第k個圓筒前與進(jìn)入第n個圓筒前的速率之比vk:vn。(k和n均為自然數(shù))

(4)若該加速器的電壓U0=1×105V,T=0.002s用該加速器加速一初動能2×105eV的α粒子,為使粒子獲得40MeV以上的動能,則該加速器的長度至少為多大?(可以用數(shù)列形式表示)α粒子質(zhì)量為mα≈3600MeV/c²(c指光速)

通過剛才的計算我們可以看到,要想達(dá)到越來越高的能量,就必須使設(shè)備的長度增加到數(shù)十甚至數(shù)百英里的長度,從而因?yàn)榻?jīng)濟(jì)效益的原因變的不實(shí)用。

1931年,加利福尼亞大學(xué)的歐內(nèi)斯特·O·勞倫斯(Ernest O.Lawrence)提出了一個卓越的思想,通過磁場的作用迫使粒子沿著磁極之間作螺旋線運(yùn)動,把電極像卷尺那樣卷起來,這樣就可以在有限的場地裝設(shè)比原來長許多倍的電極,他把這種設(shè)備叫作“回旋加速器”。

回旋加速器主要由圓柱形磁極、D形盒、高頻交變電源、粒子源和引出裝置組成,如圖所示.其中D形盒裝在真空室中,是回旋加速器的核心部件,整個真空室放在磁極之間,磁場方向垂直于D形盒,兩個D形盒之間留一個窄縫,分別與高頻電源的兩極相連.當(dāng)粒子經(jīng)過D形盒之間的窄縫,得到高頻電源的加速,在D形盒之間,由于屏蔽作用,盒內(nèi)只有磁場分布,這樣帶電粒子在D形盒內(nèi)沿螺線軌道運(yùn)動,達(dá)到預(yù)期的速率后,用引出裝置引出。

如圖所示:若D形盒的半徑為R,離子源放出質(zhì)量為m、帶電量為q的正離子,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,求:

(5)加在D形盒間的高頻電源的頻率。(用字母表示)

(6)從靜電偏轉(zhuǎn)板(如圖所示)出去的離子所具有的能量。(用字母表示)

(7)若被回旋加速器加速的粒子為初速度可忽略不計的α粒子,若:

α粒子質(zhì)量為mα≈3600MeV/c²(c指光速), D形盒中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T,為使粒子獲得40MeV以上的動能,則D形盒的半徑R至少為多大?

兩相比較,我們發(fā)現(xiàn)加速到相同的動能,勞倫斯的回旋加速器的占地面積遠(yuǎn)小于多級加速器,所以,回旋加速器的出現(xiàn),使科學(xué)家們在實(shí)驗(yàn)室中獲得高能粒子的愿望得以實(shí)現(xiàn)。

40年代以后,物理學(xué)家用勞倫斯創(chuàng)造的加速器發(fā)現(xiàn)了許多新型核反應(yīng),觀察到幾百種前所未聞的同位素.在實(shí)施制造原子彈的曼哈頓工程時,勞倫斯用他的加速器分離出僅占鈾的總量0.7% 的鈾235,為發(fā)明原子彈立下了汗馬功勞。

因?yàn)榘l(fā)明回旋加速器,勞倫斯獲1939年諾貝爾物理學(xué)獎。

帶電粒子加速器自1930年前后問世以來,主要是朝更高能量的方向發(fā)展,在勞倫斯之后,科學(xué)家們設(shè)計制造了各種類型的新型加速器,如同步加速器、電子感應(yīng)加速器,對撞機(jī)等。任何一種加速器都經(jīng)歷了發(fā)生、發(fā)展和加速能力或經(jīng)濟(jì)效益受到限制的三個階段。在第三個階段中,總會出現(xiàn)新技術(shù)或新原理突破困難,從而建造出新類型的加速器,使能量進(jìn)一步提高,或使建造更高能量加速器在經(jīng)濟(jì)上成為可行。

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