7．動(dòng)車組是由幾節(jié)自帶動(dòng)力的車廂加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車廂組成的，帶動(dòng)力的車廂叫動(dòng)車，不帶動(dòng)力的車廂叫拖車．每節(jié)動(dòng)車與拖車質(zhì)貴都相等，每節(jié)動(dòng)車的額定功率都相等．動(dòng)車組運(yùn)行過程中總阻力來自兩部分：一部分是車輪與鐵軌之間摩擦產(chǎn)生的機(jī)械阻力，阻力大小與動(dòng)車組的質(zhì)量成正比；另一部分來自于空氣阻力，阻力大小與動(dòng)車組速度的平方成正比．一列12節(jié)車廂的動(dòng)車組，有3節(jié)動(dòng)車時(shí)最大速度為160km/h，此時(shí)空氣阻力是總阻力的0.5倍．若要使12節(jié)車廂的動(dòng)車組的最大速度達(dá)到240km/h，則動(dòng)車的節(jié)數(shù)至少為（　�。�
A．7節(jié)B．8節(jié)C．9節(jié)D．10節(jié)

分析 當(dāng)功率一定時(shí)，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大．根據(jù)空氣阻力與總阻力間的關(guān)系求得總阻力與速度間的關(guān)系，根據(jù)P=Fv=fv去求得

解答 解：設(shè)每節(jié)動(dòng)車的功率為P，
每節(jié)動(dòng)車的重力為G，阻力為12k′G，
則3節(jié)動(dòng)車加9節(jié)拖車編成的動(dòng)車組：
P=F1V1
空氣阻力${f}_{空}=k{v}^{2}$
${f}_{總}(cāng)=（12k′G+k{v}^{2}）$
f空=0.5f總
解得12k′G=kv2
其中牽引力F1=2kv2
n節(jié)動(dòng)車加（12-n）節(jié)拖車編成的動(dòng)車組：
nP=F2V2
其中牽引力F2=2kv′2
V1=160km/h
V2=240km/h．
聯(lián)立解得n=6.75
故至少有7節(jié)動(dòng)車，故A正確，BCD錯(cuò)誤
故選：A

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道功率與牽引力的關(guān)系，以及知道功率一定，當(dāng)牽引力與阻力相等時(shí)，速度最大

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：選擇題

2．2016年08月16日凌晨1時(shí)40分，由我國(guó)科學(xué)家自主研制的世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射．將在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信．這將是跨度最大、史上最安全的通信網(wǎng)絡(luò)．
“墨子號(hào)”是質(zhì)量為640公斤的量子衛(wèi)星，在衛(wèi)星家族中只是不起眼的小瘦子，不過嬌小的量子衛(wèi)星獲勝法寶是3個(gè)神奇裝備．
裝備1：激光器．激光器的作用就是生成單個(gè)的光量子．量子是能量等物理量的最小單元，光量子也就是光的最小量子單元．
裝備2：量子糾纏源．和激光器不同，它的使命是制造出一對(duì)對(duì)處于糾纏狀態(tài)的光量子．糾纏中的量子即使相隔萬(wàn)里也能心靈相通，其中一個(gè)狀態(tài)發(fā)生改變，另一個(gè)也會(huì)相應(yīng)改變．
裝備3：量子密鑰通信機(jī)和量子糾纏發(fā)射機(jī)．這兩個(gè)儀器相當(dāng)于發(fā)射器，都是負(fù)責(zé)把光量子發(fā)射到地面實(shí)驗(yàn)站．密鑰通信機(jī)是一對(duì)一，糾纏發(fā)射機(jī)則是一對(duì)二．
根據(jù)以上信息，可以判斷下列說法中正確的是（　�。�
A．“墨子號(hào)”衛(wèi)星繞地球作勻速運(yùn)動(dòng)
B．光量子可以再分成更小的能量單元
C．“墨子號(hào)”衛(wèi)星與地球間有相互作用力
D．一對(duì)糾纏狀態(tài)的光量子間不存在相互作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

3．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來研究帶電金屬球周圍電場(chǎng)的強(qiáng)弱．把一個(gè)帶正電的金屬球用絕緣支架固定在A處，然后把一個(gè)帶正電的小球系在絕緣絲線上，懸掛在橫桿上的P1處，小球靜止時(shí)絲線偏離豎直方向的角度為θ1；再將懸點(diǎn)移到P2處，小球靜止時(shí)絲線偏離豎直方向的角度為θ2．則θ2＜θ1（選填“＞”或“＜”）．這表明：離帶電金屬球越遠(yuǎn)的位置電場(chǎng)越弱（選填“強(qiáng)”或“弱”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速v=200m/s，已知t=0時(shí)，波剛好傳播到x=40m處，在x′=400m處有一處于靜止?fàn)顟B(tài)的接收器（圖中未畫出）．則下列說法正確的是（　�。�
A．波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸正方向
B．t=0.15s時(shí)，x=40m的質(zhì)點(diǎn)已運(yùn)動(dòng)的路程為30m
C．接收器在t=1.8s時(shí)開始接收到此波
D．若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，接收器接收到的波的頻率可能為8Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，在一等腰直角三角形ACD區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力）從AC邊的中點(diǎn)O點(diǎn)垂直于AC邊射入該勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，若該三角形的量直角邊長(zhǎng)均為2L，則下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是（　　）
A．若該粒子的入射速度為v=$\frac{qBL}{m}$，則粒子一定從CD邊射出磁場(chǎng)，且距點(diǎn)C的距離為L(zhǎng)
B．若要使粒子從CD邊射出，則該粒子從O點(diǎn)入射的最大速度應(yīng)為v=$\frac{qB（\sqrt{2}+1）L}{m}$
C．若要使粒子從CD邊射出，則該粒子從O點(diǎn)入射的最大速度應(yīng)為v=$\frac{\sqrt{2}qBL}{m}$
D．該粒子以不同的速度入射時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為$\frac{mπ}{qB}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

12．一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖如圖所示．介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=l0sin5πt（cm）．介質(zhì)中x=6m處的質(zhì)點(diǎn)剛好開始振動(dòng)．求：
①這列波的波速；
②從t=0時(shí)開始，到介質(zhì)中x=12m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷所需的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形abcd內(nèi)有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一束速率不同的帶正電粒子從左邊界ad中點(diǎn)P垂直射入磁場(chǎng)，速度方向與ad邊夾角θ=30°，已知粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，粒子間的相互作用和粒子重力不計(jì)．則（　�。�
A．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為$\frac{5πm}{3qB}$
B．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為$\frac{πm}{3qB}$
C．上邊界ab上有粒子到達(dá)的區(qū)域長(zhǎng)為（1-$\frac{\sqrt{3}}{6}$）L
D．下邊界cd上有粒子到達(dá)的位置離c點(diǎn)的最短距離為$\frac{{（2-\sqrt{3}）L}}{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

16．在把電流表改裝為電壓表的使用中，需要測(cè)定電流表A的內(nèi)阻．現(xiàn)利用“半偏法”測(cè)量，備用的器材有：
A．電流表（量程200μA，內(nèi)阻約幾百歐）
B．標(biāo)準(zhǔn)電壓表（量程3V）
C．電阻箱（阻值范圍0～99999.9Ω）
D．電阻箱（阻值范圍0～9999.9Ω）
E．電源（電動(dòng)勢(shì)6V，有內(nèi)阻）
F．電源（電動(dòng)勢(shì)1.5V，有內(nèi)阻）
G．電鍵和導(dǎo)線若干

（1）如果采用如圖1所示電路較精確的測(cè)定電流表?的內(nèi)阻，從以上備用的器材中選擇：R1用C，電源用E．（用器材前的字母代號(hào)填寫）
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)有以下步驟：
A．合上開關(guān)S2，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半
B．合上開關(guān)S1，調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度
C．觀察R1的阻值是否最大，如果不是，將R1的阻值調(diào)至最大
D．記下R2的阻值
合理的操作順序?yàn)镃BAD（填字母代號(hào)）
（3）如果步驟D中所得R2的阻值為800Ω，則電流表?的內(nèi)阻Rg的測(cè)量值為800Ω，該測(cè)量值小于（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值．
（4）如果要將上述電流表?改裝成量程為3V的電壓表，則需跟電流表串聯(lián)一個(gè)阻值為14.2kΩ的電阻R0．
（5）用如圖2所示器材，對(duì)改裝后的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對(duì)，要求對(duì)0-3V的所有刻度都能在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行核對(duì)．請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)電路．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

17．小莉和她的同學(xué)綜合圖示的方法，利用簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)器材，一把刻度尺，一質(zhì)量為m=300g的重物，測(cè)量自己頭發(fā)絲能承受的最大拉力，并與網(wǎng)上獲取的正常數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比（頭發(fā)能承受的拉力隨年齡而變化；20歲組，頭發(fā)能承受的拉力最大，平均約1.72N；30歲組，平均約1.50N…）實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①水平固定刻度尺；
②用手指尖緊握頭發(fā)絲兩端，用直尺測(cè)量出兩手指尖之間的頭發(fā)絲長(zhǎng)度L=50.00cm；
③重物掛在頭發(fā)絲上，兩手緩慢沿刻度尺水平移動(dòng)，直至頭發(fā)絲恰好被拉斷；從刻度尺上讀出兩手指尖之間的距離d=30.00cm（取重力加速度g=10m/s2，掛鉤光滑且質(zhì)量不計(jì)）
由以上數(shù)據(jù)可知所用刻度尺最小刻度為0.1cm；頭發(fā)絲的最大拉力表達(dá)式T=$\frac{mg}{2\sqrt{1-（\fracl2jgnkc{L}）^{2}}}$（用以上物理量符合表示）；利用所測(cè)數(shù)據(jù)可獲得最大拉力為1.88N（保留三位有效數(shù)字），在正常范圍．

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同步練習(xí)冊(cè)答案