【題目】(15分)嚴(yán)重的霧霾天氣,對國計民生已造成了嚴(yán)重的影響,汽車尾氣是形成霧霾的重要污染源,“鐵腕治污”已成為國家的工作重點,地鐵列車可實現(xiàn)零排放,大力發(fā)展地鐵,可以大大減少燃油公交車的使用,減少汽車尾氣排放。
若一地鐵列車從甲站由靜止啟動后做直線運動,先勻加速運動20s達(dá)到最高速度72km/h,再勻速運動80s,接著勻減速運動15s到達(dá)乙站停住。設(shè)列車在勻加速運動階段牽引力為1×106N,勻速階段牽引力的功率為6×103kW,忽略勻減速運動階段牽引力所做的功。
(1)求甲站到乙站的距離;
(2)如果燃油公交車運行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同,求公交車排放氣體污染物的質(zhì)量。(燃油公交車每做1焦耳功排放氣體污染物3×10-6克)
【答案】(1)s=1950m;(2)m=2.04kg
【解析】(1)根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知,地鐵列車勻加速運動的位移為:s1=①
勻減速運動的位移為:s3= ②
根據(jù)勻速運動規(guī)律可知,地鐵列車勻速運動的位移為:s2=vt2 ③
根據(jù)題意可知,甲站到乙站的距離為:s=s1+s2+s3④
由①②③④式聯(lián)立,并代入數(shù)據(jù)解得:s=1950m
(2)地鐵列車在從甲站到乙站的過程中,牽引力做的功為:W1=Fs1+Pt2 ⑤
根據(jù)題意可知,燃油公交車運行中做的功為:W2=W1⑥
由①⑤⑥式聯(lián)立,并代入數(shù)據(jù)解得:W2=6.8×108J
所以公交車排放氣體污染物的質(zhì)量為:m=3×10-9×6.8×108kg=2.04kg
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【題目】如圖甲所示,導(dǎo)線框abcd的平面與水平面成θ角,導(dǎo)體棒PQ與ab、cd垂直且接觸良好。垂直框架面的磁場的方向向上,且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示,導(dǎo)體棒始終靜止,在0~t1時間內(nèi),下列說法正確的是( )
A. 導(dǎo)體棒中電流一直增大
B. 電路中消耗的電功率一直增大
C. 導(dǎo)體棒所受的安培力一直增大
D. 導(dǎo)體棒所受的摩擦力先增大后減小
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【題目】如圖所示,一個小球從高h=10 m處以水平速度v0=10 m/s拋出,撞在傾角θ=45°的斜面上的P點,已知AC=5 m (g=10 m/s2),求:
(1)P、C之間的距離; (2)小球撞擊P點時速度的大小和方向.
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【題目】在光滑的水平面上有甲、乙兩個木塊,質(zhì)量均為m木塊乙的左側(cè)固定著一個輕質(zhì)彈簧,如圖所示,開始時木塊乙靜止,木塊甲以速度v向右運動并與乙發(fā)生作用,則在甲與乙的相互作用過程中
A. 在任意時刻,木塊甲和乙組成的系統(tǒng)的總動量守恒
B. 在任意時刻,木塊甲和乙組成的系統(tǒng)的總動能守恒
C. 在彈簧被壓縮到最短時,木塊甲和乙具有相同的速度
D. 當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長時,木塊甲和乙具有相同的速度
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【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝,副線圈匝數(shù)n2=180匝,交流電源的電壓,電阻R=45Ω,電壓表、電流表均為理想電表,則
A. 交流電的頻率為50Hz
B. A1的示數(shù)約為0.13A
C. 該交變電壓不能加在耐壓值為300V的電容器上
D. V的示數(shù)為36V
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【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運動可視為沒有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖所示,采用的實驗步驟如下:
a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;
b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平;
c.在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧,用電動卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上;
d.用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1;
e.按下電鈕放開卡銷,同時分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作,當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時計時結(jié)束,記下A、B分別到達(dá)C、D的運動時間t1和t2.
(1)實驗中還應(yīng)測量的物理量及其符號是_________________.
(2)利用上述測量的實驗數(shù)據(jù),驗證動量守恒定律的表達(dá)式是________________,上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等,產(chǎn)生誤差的原因有__________________(至少答出兩點).
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【題目】如圖甲所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上,間距L=0.2m,一端通過導(dǎo)線與阻值為R=1Ω的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計.整個裝置處于豎直向上的大小為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上,金屬桿運動的v-t圖象如圖乙所示.(取重力加速度g=10m/s2)求:
(1)判斷金屬棒做什么運動,以及求出金屬棒在t=5s時的加速度
(2)t=10s時安培力的大小,拉力的大小及電路的發(fā)熱功率
(3)在0~10s內(nèi),通過電阻R上的電量
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【題目】如圖所示,電流表A1(0-3A)和A2(0—0.6A)是由兩個相同的電流計改裝而成,現(xiàn)將這兩個電流表并聯(lián)后接入電路中.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器,下列說法中正確的是:
A. A1、A2的讀數(shù)之比為1:1
B. Al、A2的讀數(shù)之比為5:1
C. A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1:1
D. Al、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1:5
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【題目】下列物體處于平衡狀態(tài)的是( )
A. 勻速下降的電梯 B. 勻速轉(zhuǎn)彎的汽車
C. 靜止在斜面上的物體 D. 汽車加速時,坐在車內(nèi)的人
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