【題目】如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型,皮帶輪的半徑均為R=0.1m,兩輪軸距為L=3m,在電機的驅(qū)動下順時針轉(zhuǎn)動,現(xiàn)將一個旅行包(可視為質(zhì)點)無初速放在水平傳送帶左端,已知旅行包與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6,g=10m/s2,不計空氣阻力。
(1)要使旅行包到達右端不會直接飛出,傳送帶的速度應(yīng)小于多少?
(2)若傳送帶實際速度為0.2m/s,春運期間每天傳送的旅行包平均總質(zhì)量為10噸,則電機每天相對于空載多消耗的電能E是多少?(所有旅行包均無初速,且與傳送帶間的μ相同)
【答案】(1)小于1m/s;(2)400J。
【解析】
(1)設(shè)旅行包從右端飛出的速度為v,受到傳送帶的支持力為FN,則由牛頓第二定律得:mg-FN=m
解得:v=
當FN=0時,v有最大值vmax==1m/s
旅行包一直加速能達到的最大速度為v′max==6m/s>1m/s
故傳送帶的速度應(yīng)小于1m/s
(2)旅行包在傳送帶上相對滑動過程中,傳送帶與旅行包對地位移分為別為:x傳=v傳t,
x包=t
表示旅行包在滑動過程中的平均速度,有=
故有:x傳=2x包
消耗電能為E=μmgx傳
旅行包在滑動過程中動能的增量為:△Ek=μmgx包
故E=2△Ek
結(jié)論:電機對每一個旅行包多消耗的電能均為旅行包堵加動能的兩倍,一半電能轉(zhuǎn)化為動能,一半電能
轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
故春運期每天多消耗的電能為10噸行包在傳送帶上獲得總動能的兩倍
E電=2△EK總=m總v02=10000×004J=400J
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【題目】如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷過程①、②、③、④到達狀態(tài)e,對此氣體,下列說法正確的是_____
A.過程①中氣體的壓強逐漸減小
B.過程②中氣體對外界做正功
C.過程④中氣體從外界吸收了熱量
D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等
E.狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小
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【題目】如圖所示為圓形勻強磁場,圓心為O,半徑為R,磁場方向垂直紙面向里,一不計重力的粒子從邊界的P點以指向圓心的水平初速度垂直磁場方向射入,從邊界的Q點射出時速度方向偏轉(zhuǎn)了90°;現(xiàn)將圓形磁場區(qū)域內(nèi)的磁場換成場強為E的勻強電場,E的方向平行于OQ,該粒子以同樣的初速度從P點射入電場,仍從Q點射出,已知粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,則下列說法正確的是( 。
A. 粒子帶正電
B. E的方向由Q指向O
C. 磁感應(yīng)強度
D. 勻強電場對帶電粒子做的功等于粒子初動能的4倍
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【題目】如圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比,電阻R=20 Ω,為規(guī)格相同的兩只小燈泡,為單刀雙擲開關(guān)。原線圈接正弦交流電源,輸入電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。現(xiàn)將接1、閉合,此時正常發(fā)光。下列說法正確的是( )
A. 輸入電壓u的表達式u=20sin 50πt V
B. 只斷開后,均無法正常發(fā)光
C. 只斷開后,原線圈的輸入功率增大
D. 若換接到2后,R消耗的電功率為0.8 W
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【題目】某實驗探究小組為了測量電流表G1的內(nèi)阻r1,設(shè)計電路進行實驗。實驗中供選擇的儀器如下:
A.待測電流表G1(量程為0~5mA,內(nèi)阻約400Ω)
B.電流表G2(量程0~10mA,內(nèi)阻約200Ω)
C.電壓表V(量程15V,內(nèi)阻約為3kΩ)
D.定值電阻R1(10Ω)
E.定值電阻R2(400Ω)
F.滑動變阻器R3(0~50Ω,額定電流為0.1A)
G.滑動變阻器R4(0~1000Ω,額定電流為0.01A)
H.開關(guān)S及導線若干
I.電源E(電動勢2V,內(nèi)阻較。
實驗要求待測電流表G1的示數(shù)從零開始變化,且多測幾組數(shù)據(jù),盡可能地減小誤差。
(1)以上給定的器材中,定值電阻應(yīng)選______,滑動變阻器應(yīng)選______。(填寫儀器符號)
(2)在方框中畫出實驗原理圖______
(3)主要的實驗步驟如下:
A.按設(shè)計電路圖連接電路,將滑動變阻器的觸頭移至接入阻值為零處;
B.閉合開關(guān)S,移到滑動觸頭至某一位置,記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2;
C.重復步騍B,多次移動滑動觸頭,測量多組數(shù)據(jù);
D.本實驗用圖象法處理數(shù)據(jù),作圖時以I1為橫坐標,以I2為縱坐標,作出I2-I1圖線,則表達式為______。(用物理量的符號來表示)。
(4)根據(jù)圖線的斜率k及定值電阻,寫出待測電流表內(nèi)阻的表達式r1=______。(用k和定值電阻的符號來表示)。
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【題目】在如圖所示電路中,閉合電鍵S,當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時,四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)變化量的絕對值分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列說法正確的是( )
A. 不變,變大
B. 變大,不變
C. 變大,變大
D. ΔU1=ΔU2
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【題目】某物理實驗小組采用如圖甲所示裝置研究平拋運動。
(1)安裝實驗裝置的過程中,斜槽末端的切線必須是水平的,這樣做的目的是________。
A.保證小球飛出時,速度既不太大,也不太小
B.保證小球飛出時,初速度水平
C.保證小球在空中運動的時間每次都相等
D.保證小球運動的軌跡是一條拋物線
(2)某同學每次都將小球從斜槽上同一位置由靜止釋放,并從斜槽末端水平飛出。改變水平擋板的高度,就改變了小球在板上落點的位置,從而可描繪出小球的運動軌跡。某同學將水平擋板依次放在圖乙中的1、2、3位置,且l與2的間距等于2與3的間距。若三次實驗中,小球從拋出點到落點的水平位移依次為xl、x2、x3,忽略空氣阻力的影響,下面分析正確的是________。
A.x2–xl=x3–x2 B.x2–xl<x3–x 2
C.x2–xl>x3–x2 D.無法判斷
(3)另一同學通過正確的實驗步驟及操作,在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡。部分運動軌跡如圖丙所示。圖中每小格的邊長均為L,P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點,P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等,重力加速度為g?汕蟪鲂∏驈P1運動到P2所用的時間為_________,小球拋出時的水平速度為_________。
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【題目】下列說法正確的是
A. 圖甲是用來加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖,要想粒子獲得的最大動能增大,可增加D形盒的半徑
B. 圖乙是磁流體發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖,可以判斷出A極板是發(fā)電機的正極,B極板是發(fā)電機的負極
C. 圖丙所示的速度選擇器可以判斷粒子電性,帶電粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的條件是Eq = qvB,即v=E/B
D. 圖丁是磁電式電流表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,線圈在磁極所產(chǎn)生的勻強磁場中轉(zhuǎn)動
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【題目】如圖所示,2009年國慶群眾游行隊伍中的國徽彩車,不僅氣勢磅礴而且還是一輛電動車,充一次電可以走100公里左右.假設(shè)這輛電動彩車總質(zhì)量為6.75×103kg,當它勻速通過天安門前500 m的檢閱區(qū)域時用時250 s,驅(qū)動電機的輸入電流I=10 A,電壓為300 V,電動彩車行駛時所受阻力為車重的0.02倍.g取10 m/s2,不計摩擦,只考慮驅(qū)動電機的內(nèi)阻發(fā)熱損耗能量,求:
(1)驅(qū)動電機的輸入功率;
(2)電動彩車通過天安門前時牽引汽車前進的機械功率;
(3)驅(qū)動電機的內(nèi)阻和機械效率.
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