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【題目】兩輪平衡車(如圖所示)廣受年輕人的喜愛。它的動力系統(tǒng)由電池驅動,能夠輸出的最大功率為P0。小明駕駛平衡車在水平路面上沿直線運動時,受到的阻力恒為f,已知小明和平衡車的總質量為m,在以下討論中,忽略小明身體姿態(tài)調整引起的重心位置的變化,并忽略小明對系統(tǒng)做的功。
(1)求平衡車能達到的最大行駛速度vm;
(2)假設啟動過程是由靜止開始的加速度為a的勻加速運動,平衡車達到最大功率所用的時間t為多少?
(3)小明想研究此平衡車在一定條件下的續(xù)航里程。他設想以某一恒定速度行駛直至能量耗盡,若忽略啟動和停止過程平衡車的能量消耗及位移,則可由平衡車行駛的速度和時間,利用公式x=vt估算出平衡車單次行駛的最大距離x。除此之外,請你再提供一種估算的方法,說明還需要哪些物理量,并給出最大距離的表達式。(注意:需要用到題目中沒有給出的物理量,請在解答過程中做必要的說明)
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【題目】某同學用如圖1所示的裝置來探究彈力和伸長量的關系,她分別把彈簧和橡皮筋作為研究對象,記錄每一次懸掛鉤碼的質量和指針所對應的刻度,然后通過分析這些數(shù)據獲得了自己的實驗結論.
實驗時,該同學認為可以用鉤碼的重力來代替彈簧或橡皮筋產生的彈力大小,這樣做的依據是______.
A.鉤碼靜止時受到的彈力和重力是一對作用力與反作用力
B.鉤碼靜止時受到的彈力和重力是一對平衡力
C.鉤碼靜止時受到的彈力和重力本來就是同一個力
該同學用圖象法來分析數(shù)據,如圖2所示,其中橫軸代表伸長量、縱軸代表彈力圖中“虛線”是根據橡皮筋的測量數(shù)據繪制出的圖線、“”是根據彈簧的測量數(shù)據描繪的點跡,但她對彈簧的研究工作還未結束,請你根據下面表格中的數(shù)據在圖2中完成剩余工作:
a.請用“”將第4個點跡描繪在圖象中;
b.請根據所有點跡“”畫出能反映彈簧彈力變化規(guī)律的圖線______ .
請根據圖中你所繪制的圖線計算該彈簧的勁度系數(shù)為______保留3位有效數(shù)字
若將橡皮筋和彈簧分別從原長拉伸5cm的伸長量,人克服彈力做的功分別為、,請根據圖2判斷______選填“”“”或“”,判斷依據是:______.
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【題目】利用圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。
(1)關于本實驗,以下說法正確的是___________。
A.必須用秒表測出重物下落的時間
B.打點計時器應連接直流電源
C.驗證時,必須測量重錘的質量或重力
D.選擇質量較大、體積較小的重錘可以減小實驗誤差
(2)此實驗過程中機械能是否守恒,可以通過計算紙帶打下兩點的過程中,重錘減少的重力勢能是否等于其增加的動能來驗證。圖是實驗中得到的一條紙帶。O為重錘開始下落時記錄的點,在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C,得到它們之間的距離分別為sA、sB、sC。若重錘質量用m表示,已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,打點計時器打點的周期為T。則在打下O點到B點的過程中,重力勢能的減少量ΔEp=mg(sA+sB),動能的增加量ΔEk=_______。
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【題目】某研究性學習小組用如圖(a)所示裝置驗證機械能守恒定律.讓一個擺球由靜止開始從A位置擺到B位置,若不考慮空氣阻力,系統(tǒng)的機械能應該守恒,即.直接測量擺球到達B點的速度v比較困難.現(xiàn)讓小球在B點處脫離懸線做平拋運動,利用平拋的特性來間接地測出v.如圖(a)中,懸點正下方P點處放有水平放置熾熱的電熱絲,當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷,小球由于慣性向前飛出作平拋運動.在地面上放上白紙,上面覆蓋著復寫紙,當小球落在復寫紙上時,會在下面白紙上留下痕跡.用重錘線確定出A、B點的投影點N、M重復實驗10次(小球每一次都從同一點由靜止釋放),球的落點痕跡如圖(b)所示,圖中米尺水平放置,零刻度線與M點對齊.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B兩點的豎直距離,再量出M,C之間的距離x,即可驗證機械能守恒定律.己知重力加速度為g,小球的質量為m.
(1)根據圖(b)可以確定小球平拋時的水平射程為________cm。
(2)用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v=_________。
(3)用題中所給字母表示出小球從A到B過程中,重力勢能的減少量△Ep=__________, 動能的增加量△Ek=____________。
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【題目】如圖所示,有1、2、3三個質量均為m=1kg的物體,物體2與物體3通過不可伸長輕繩連接,跨過光滑的定滑輪,設長板2到定滑輪足夠遠,物體3離地面高H=2.75m,物體1與長板2之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,長板2在光滑的桌面上從靜止開始釋放,同時物體1(視為質點)在長板2的左端v=4m/s的初速度開始運動,運動過程中最遠相對長板2能運動到其中點(取g=10m/s2),求:
(1)開始時物體1和長板2的加速度大小;
(2)長板2的長度L;
(3)當物體3落地時,物體1在長板2的位置。
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【題目】如圖所示勻強電場E的區(qū)域內,在O點處放置一點電荷+Q。a、b、c、d、e、f為以O為球心的球面上的點,aecf平面與電場平行,bedf平面與電場垂直,則下列說法中正確的是( )
A. b、d兩點的電場強度相同
B. a點的電勢等于f點的電勢
C. 點電荷+q在球面上任意兩點之間移動時,電場力一定做功
D. 將點電荷+q在球面上任意兩點之間移動,從a點移動到c點電勢能的變化量一定最大
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【題目】如圖,木塊m放在光滑的水平面上、一顆子彈水平射入木塊中,子彈受到的平均作用力為f,射入深度為d,此過程中木塊移動了s,則 ( )
A. 子彈損失的動能為fs
B. 木塊增加的動能為f(s+d)
C. 子彈動能的減少等于木塊動能的增加
D. 子彈、木塊系統(tǒng)總機械能的損失為fd
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【題目】在如圖所示的勻強電場中,1、2、3三條虛線表示三個等勢面,a、b分別是等勢面1、3上的兩個點,下列說法中正確的是
A. 三個等勢面的電勢相等
B. 等勢面1的電勢高于等勢面2的電勢
C. 若將一正電荷由a移到b,電場力做正功
D. 若將一正電荷由a移到b,電場力做負功
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【題目】某工廠車間通過圖示裝置把貨物運送到二樓倉庫,AB為水平傳送帶,CD為傾角θ=37°、長s=3m的傾斜軌道,AB與CD通過長度忽略不計的圓弧軌道平滑連接,DE為半徑r=0.4m的光滑圓弧軌道,CD與DE在D點相切,OE為豎直半徑,FG為二樓倉庫地面(足夠長且與E點在同一高度),所有軌道在同一豎直平面內.當傳送帶以恒定速率v=10m/s運行時,把一質量m=50kg的貨物(可視為質點)由靜止放入傳送帶的A端,貨物恰好能滑入二樓倉庫,已知貨物與傳送帶、傾斜軌道及二樓倉庫地面間的動摩擦因素均為μ=0.2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)貨物在二樓倉庫地面滑行的距離;
(2)傳送帶把貨物從A端運送到B端過程中因摩擦而產生的內能.
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【題目】已知地球半徑為R , 引力常量為G , 地球表面的重力加速度為g。不考慮地球自轉的影響。
(1)推導第一宇宙速度v的表達式;
(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,運行軌道距離地面高度為h,飛行n圈,所用時間為t 求地球的平均密度。
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