【題目】有一種公交電車站,車站站臺(tái)的路軌建得高些,車輛進(jìn)站時(shí)要上坡,出站時(shí)要下坡,如圖甲所示,這樣既可以節(jié)能又可以節(jié)省停車所需的時(shí)間。為簡(jiǎn)化問題,現(xiàn)設(shè)兩邊傾斜部分AB 段和CD 段均為直軌道,長(zhǎng)度均為L=200 m,水平部分BC 段長(zhǎng)度也為L=200 m、站臺(tái)的高度 h 未知,如圖乙所示,各段道路交接處均為圓滑連接。一長(zhǎng)度可忽略的電車自站臺(tái)左前方以 v0=72 km/h 的速度駛向站臺(tái),為了節(jié)能,司機(jī)在未到站時(shí)即關(guān)閉電車電源,經(jīng)過時(shí)間 t1=100 s 后到達(dá) A 點(diǎn),接著沖上了傾斜軌道,到達(dá)站臺(tái)上的 B 點(diǎn)時(shí)速度為 vB=18 km/h,此時(shí)司機(jī)還需啟動(dòng)剎車系統(tǒng),使得電車最終正好停在了 BC 段的中點(diǎn)。已知電車在各段軌道上所受摩擦(不含剎車時(shí)所增加的阻力)及空氣阻力均可認(rèn)為等于其自身總重量的 0.01 倍,剎車過程所增加的阻力可看作恒力,忽略電車經(jīng)過各道路交接處的能量損失及可能騰空對(duì)研究問題的影響,g 10 m/s2 求:

1)電車到達(dá) A 點(diǎn)時(shí)的速度大小 vA;

2)電車從站臺(tái) B 點(diǎn)到最終停止所需的時(shí)間 t;

3)該電車站臺(tái)的高度 h

【答案】110m/s;(240s;(31.75m。

【解析】

v0=72km/h=20m/svB=18km/h=5m/s;
1)電車從切斷電源到A點(diǎn)的過程合外力為摩擦力,故由牛頓第二定律可得:0.01mg=ma1,所以,a10.01g0.1m/s2

由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得:vA=v0-a1t1=20m/s-0.1×100m/s=10m/s;
2)機(jī)車從B點(diǎn)到停止的過程受重力、支持力、摩擦力和阻力作用,故機(jī)車做勻減速運(yùn)動(dòng),則有LvBt,所以,電車從站臺(tái)B點(diǎn)到最終停止所需的時(shí)間;
3)機(jī)車從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程只有重力和摩擦力做功,故由動(dòng)能定理可得:mgh0.01mgLmvB2mvA2;
所以,

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某次足球比賽中,攻方使用邊路突破,下底傳中的戰(zhàn)術(shù)。如圖,足球場(chǎng)長(zhǎng)90m、寬60m.前鋒甲在中線處將足球沿邊線向前踢出,足球的運(yùn)動(dòng)可視為在地面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),其初速度v012m/s,加速度大小a02m/s2.

(1)甲踢出足球的同時(shí)沿邊線向前追趕足球,設(shè)他做初速為零、加速度a12m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),能達(dá)到的最大速度vm8m/s.求他追上足球的最短時(shí)間.

(2)若甲追上足球的瞬間將足球以某速度v沿邊線向前踢出,足球仍以a0在地面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng);同時(shí),甲的速度瞬間變?yōu)?/span>v16 m/s,緊接著他做勻速直線運(yùn)動(dòng)向前追趕足球,恰能在底線處追上足球傳中,求v的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,R1R2是同種材料、厚度相同、上下表面為正方形的金屬導(dǎo)體,但 R1 的尺寸比R2的尺寸大。將兩導(dǎo)體同時(shí)放置在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,磁場(chǎng)方向垂直于兩導(dǎo)體正方形表面,在兩導(dǎo)體上加相同的電壓,形成圖所示方向的電流;電子由于定向移動(dòng),會(huì)在垂直于電流方向受到洛倫茲力作用,從而產(chǎn)生霍爾電壓,當(dāng)電流和霍爾電壓達(dá)到穩(wěn)定時(shí),下列說法中正確的是(

A. R1 中的電流大于 R2 中的電流

B. R1 中的電流小于 R2 中的電流

C. R1 中產(chǎn)生的霍爾電壓小于 R2 中產(chǎn)生的霍爾電壓

D. R1 中產(chǎn)生的霍爾電壓等于 R2 中產(chǎn)生的霍爾電壓

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2013122日,嫦娥三號(hào)探測(cè)器順利發(fā)射,進(jìn)入近地點(diǎn)210公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道。1210嫦娥三號(hào)從距離月表100km的環(huán)月圓軌道,變軌至為近月點(diǎn)15km、遠(yuǎn)月點(diǎn)100km的橢圓軌道,兩軌道相切于點(diǎn)P,如圖所示。若只考慮月球引力,關(guān)于嫦娥三號(hào)飛船,以下說法正確的是  

A. 飛船在軌道上的機(jī)械能大于在軌道II上的機(jī)械能

B. 飛船沿軌道I運(yùn)行至P點(diǎn)的速度大于沿軌道II運(yùn)行至P點(diǎn)的速度

C. 飛船沿軌道I運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度小于沿軌道II運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度

D. 飛船在軌道上的周期比在軌道上的周期大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了演示接通電源的瞬間和斷開電源的瞬間的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖,AB兩燈規(guī)格相同,L的直流電阻和R相等,開關(guān)接通的瞬間,A燈的亮度_______(填大于”“等于小于B燈的亮度;通電一段時(shí)間后,A燈的兩端_____________(填大于”“等于小于B燈的亮度;斷電的瞬間,B_______(填立即逐漸)熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】天津之眼是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪,是天津市的地標(biāo)之一。摩天輪懸掛透明座艙,乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列敘述正確的是(

A. 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,乘客的機(jī)械能保持不變

B. 在最高點(diǎn),乘客處于失重狀態(tài)

C. 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,乘客重力的沖量為零

D. 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如下圖所示,虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等,即UabUbc,實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn),據(jù)此可知( 。

A. 三個(gè)等勢(shì)面中,a的電勢(shì)最高

B. 帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大

C. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過Q點(diǎn)時(shí)大

D. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q點(diǎn)時(shí)大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】真空中一組間距為 2R,長(zhǎng)度為 R 的平行金屬板P、Q 可以用作光電轉(zhuǎn)換裝置,放置在 X 軸的正上方,如圖所示,在X 軸的正下方放置同樣間距,長(zhǎng)度為 R的平行金屬板M、N,兩組金屬板間絕緣,M 板接地,且在兩板間加有電壓UMN,大小、方向均連續(xù)可調(diào)。P、Q 間有垂直平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),光照前 P 不帶電。當(dāng)以頻率為 f 的光照射P 板時(shí),板中的電子吸收光的能量而逸出。假設(shè)所有逸出的電子都垂直于 P 板飛出,在磁力作用下電子會(huì)聚于坐標(biāo)為(R,0) S 點(diǎn),且 P 板最上端的電子從 S 點(diǎn)飛出的方向垂直 X 軸豎直向下,進(jìn)入 M、N 極板間的電場(chǎng)區(qū)域。忽略電子之間的相互作用,保持光照條件不變時(shí),單位時(shí)間內(nèi)從 P 板持續(xù)地飛出的電子數(shù)為 N,且沿 P 板均勻分布,電子逸出時(shí)的初動(dòng)能均為 EKm,元電荷量為 e,電子的質(zhì)量為 m

1)求金屬板P 的逸出功;

2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B 的大小和所需磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積;

3)到達(dá) N 板的電子全部被收集,導(dǎo)出形成電流 i。計(jì)算一些關(guān)鍵參數(shù),在圖上面畫出 i-UMN的關(guān)系曲線。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是用高電阻放電法測(cè)電容的實(shí)驗(yàn)電路圖,其原理是測(cè)出電容器在充電電壓為U時(shí)所帶的電荷量Q,從而求出其電容C.該實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下:

①按電路圖接好實(shí)驗(yàn)電路;

②接通開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使微安表的指針接近滿刻度,記下這時(shí)的電壓表讀數(shù)U06.2 V和微安表讀數(shù)I0490 μA;

③斷開電鍵S并同時(shí)開始計(jì)時(shí),每隔5 s讀一次微安表的讀數(shù)i,將讀數(shù)記錄在預(yù)先設(shè)計(jì)的表格中;

④根據(jù)表格中的12組數(shù)據(jù),以t為橫坐標(biāo),i為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)(圖中用“×”表示),則:

(1)根據(jù)圖示中的描點(diǎn)作出圖線_________

(2)圖示中i-t圖線下所圍的面積所表示的物理意義是: ______________.

(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和圖線,估算當(dāng)電容器兩端電壓為U0所帶的電量Q0=__________,并計(jì)算電容器的電容C=________________.(這兩空均保留兩位小數(shù))

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