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【题目】两轮平衡车(如图所示)广受年轻人的喜爱。它的动力系统由电池驱动,能够输出的最大功率为P0。小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动时,受到的阻力恒为f,已知小明和平衡车的总质量为m,在以下讨论中,忽略小明身体姿态调整引起的重心位置的变化,并忽略小明对系统做的功。
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(1)求平衡车能达到的最大行驶速度vm;
(2)假设启动过程是由静止开始的加速度为a的匀加速运动,平衡车达到最大功率所用的时间t为多少?
(3)小明想研究此平衡车在一定条件下的续航里程。他设想以某一恒定速度行驶直至能量耗尽,若忽略启动和停止过程平衡车的能量消耗及位移,则可由平衡车行驶的速度和时间,利用公式x=vt估算出平衡车单次行驶的最大距离x。除此之外,请你再提供一种估算的方法,说明还需要哪些物理量,并给出最大距离的表达式。(注意:需要用到题目中没有给出的物理量,请在解答过程中做必要的说明)
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【题目】某同学用如图1所示的装置来探究弹力和伸长量的关系,她分别把弹簧和橡皮筋作为研究对象,记录每一次悬挂钩码的质量和指针所对应的刻度,然后通过分析这些数据获得了自己的实验结论.
实验时,该同学认为可以用钩码的重力来代替弹簧或橡皮筋产生的弹力大小,这样做的依据是______.
A.钩码静止时受到的弹力和重力是一对作用力与反作用力
B.钩码静止时受到的弹力和重力是一对平衡力
C.钩码静止时受到的弹力和重力本来就是同一个力
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该同学用图象法来分析数据,如图2所示,其中横轴代表伸长量、纵轴代表弹力
图中“虚线”是根据橡皮筋的测量数据绘制出的图线、“
”是根据弹簧的测量数据描绘的点迹,但她对弹簧的研究工作还未结束,请你根据下面表格中的数据在图2中完成剩余工作:
a.请用“
”将第4个点迹描绘在图象中;
b.请根据所有点迹“
”画出能反映弹簧弹力变化规律的图线______ .
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请根据图中你所绘制的图线计算该弹簧的劲度系数为______
保留3位有效数字![]()
若将橡皮筋和弹簧分别从原长拉伸5cm的伸长量,人克服弹力做的功分别为
、
,请根据图2判断
______
选填“
”“
”或“
”
,判断依据是:______.
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【题目】利用图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
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(1)关于本实验,以下说法正确的是___________。
A.必须用秒表测出重物下落的时间
B.打点计时器应连接直流电源
C.验证时,必须测量重锤的质量或重力
D.选择质量较大、体积较小的重锤可以减小实验误差
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(2)此实验过程中机械能是否守恒,可以通过计算纸带打下两点的过程中,重锤减少的重力势能是否等于其增加的动能来验证。图是实验中得到的一条纸带。O为重锤开始下落时记录的点,在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,得到它们之间的距离分别为sA、sB、sC。若重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。则在打下O点到B点的过程中,重力势能的减少量ΔEp=mg(sA+sB),动能的增加量ΔEk=_______。
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【题目】某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,系统的机械能应该守恒,即
.直接测量摆球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v.如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.用重锤线确定出A、B点的投影点N、M重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M,C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.己知重力加速度为g,小球的质量为m.
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(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm。
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v=_________。
(3)用题中所给字母表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量△Ep=__________, 动能的增加量△Ek=____________。
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【题目】如图所示,有1、2、3三个质量均为m=1kg的物体,物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接,跨过光滑的定滑轮,设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H=2.75m,物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=0.2,长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体1(视为质点)在长板2的左端v=4m/s的初速度开始运动,运动过程中最远相对长板2能运动到其中点(取g=10m/s2),求:
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(1)开始时物体1和长板2的加速度大小;
(2)长板2的长度L;
(3)当物体3落地时,物体1在长板2的位置。
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【题目】如图所示匀强电场E的区域内,在O点处放置一点电荷+Q。a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点,aecf平面与电场平行,bedf平面与电场垂直,则下列说法中正确的是( )
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A. b、d两点的电场强度相同
B. a点的电势等于f点的电势
C. 点电荷+q在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功
D. 将点电荷+q在球面上任意两点之间移动,从a点移动到c点电势能的变化量一定最大
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【题目】如图,木块m放在光滑的水平面上、一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均作用力为f,射入深度为d,此过程中木块移动了s,则 ( )
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A. 子弹损失的动能为fs
B. 木块增加的动能为f(s+d)
C. 子弹动能的减少等于木块动能的增加
D. 子弹、木块系统总机械能的损失为fd
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【题目】在如图所示的匀强电场中,1、2、3三条虚线表示三个等势面,a、b分别是等势面1、3上的两个点,下列说法中正确的是
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A. 三个等势面的电势相等
B. 等势面1的电势高于等势面2的电势
C. 若将一正电荷由a移到b,电场力做正功
D. 若将一正电荷由a移到b,电场力做负功
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【题目】某工厂车间通过图示装置把货物运送到二楼仓库,AB为水平传送带,CD为倾角θ=37°、长s=3m的倾斜轨道,AB与CD通过长度忽略不计的圆弧轨道平滑连接,DE为半径r=0.4m的光滑圆弧轨道,CD与DE在D点相切,OE为竖直半径,FG为二楼仓库地面(足够长且与E点在同一高度),所有轨道在同一竖直平面内.当传送带以恒定速率v=10m/s运行时,把一质量m=50kg的货物(可视为质点)由静止放入传送带的A端,货物恰好能滑入二楼仓库,已知货物与传送带、倾斜轨道及二楼仓库地面间的动摩擦因素均为μ=0.2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
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(1)货物在二楼仓库地面滑行的距离;
(2)传送带把货物从A端运送到B端过程中因摩擦而产生的内能.
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【题目】已知地球半径为R , 引力常量为G , 地球表面的重力加速度为g。不考虑地球自转的影响。
(1)推导第一宇宙速度v的表达式;
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,飞行n圈,所用时间为t 求地球的平均密度。
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