15．一列火車沿平直軌道運(yùn)行，先以10米/秒的速度勻速行駛15分，隨即改以15米/秒的速度勻速行駛10分，最后在5分鐘又前進(jìn)1000米而停止，則該火車在前25分鐘及整個(gè)30分內(nèi)的平均速度各為多大？它最后通過2000米的平均速度是多大？

分析 分別求出前25分鐘、整個(gè)30分鐘內(nèi)的路程以及2000m所用的時(shí)間，根據(jù)平均速度的定義式求出平均速度．

解答 解：火車在前15min內(nèi)的位移為：x1=v1t1=10m/s×900s=9000m，
火車在中間10min內(nèi)的位移為：x2=v2t2=15m/s×600s=9000m，
前25鐘內(nèi)的平均速度：$\overline{{v}_{1}}=\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{{t}_{1}+{t}_{2}}=\frac{9000+9000}{25×60}m/s=12m/s$，
整個(gè)30分鐘內(nèi)的平均速度：$\overline{{v}_{2}}=\frac{{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}}{{t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}}$=$\frac{9000+9000+1000}{30×60}m/s=10.56m/s$
因火車通過最后2000m的前一半路程以v2=15m/s勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間為：${t}_{2}=\frac{1000}{15}s=\frac{200}{3}s$，
所以最后2000m內(nèi)的平均速度為：
$\overline{v}=\frac{x}{t}=\frac{2000}{\frac{200}{3}+5×60}m/s$=5.45m/s．
答：火車在前25min及整個(gè)30min內(nèi)的平均速度各為12m/s和10.56m/s；它通過最后2000m的平均速度是5.45m/s．

點(diǎn)評 本題考查平均速度的定義式，知道求哪一段時(shí)間內(nèi)的平均速度，就用哪一段時(shí)間內(nèi)的位移除以時(shí)間．

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．在冬奧會(huì)短道速滑項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員繞周長僅111米的短道競賽，運(yùn)動(dòng)員比賽過程中在通過彎道時(shí)如果不能很好地控制速度，將發(fā)生側(cè)滑而摔離正常比賽路線，圖中圓弧虛線Ob代表彎道，即運(yùn)動(dòng)正常路線，Oa為運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)時(shí)的速度方向（研究時(shí)刻將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)），下列論述正確的是（　　）
A．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力方向背離圓心
B．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力大于所需腰的向心力
C．只要速度小就不會(huì)發(fā)生側(cè)滑，與身體姿態(tài)無關(guān)
D．若在O點(diǎn)發(fā)生側(cè)滑，則側(cè)滑方向在Oa右側(cè)與Ob之間

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．均勻介質(zhì)中相距為a的兩個(gè)波源S1和S2，振動(dòng)頻率均為f，產(chǎn)生的簡諧橫波沿其連線相向傳播，振幅為A，波速為v．O為S1S2的中點(diǎn)，如圖所示．已知兩波源的振動(dòng)方向和初始相位均相同．下列說法正確的是（　　）
A．質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)頻率為f
B．質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)頻率為2f
C．質(zhì)點(diǎn)O的振幅為2A
D．只要不滿足a=n$\frac{v}{f}$（n=1、2、3…），質(zhì)點(diǎn)O的振幅就一定小于2A
E．質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)可能與波源S1、S2不同步

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

3．如圖所示，質(zhì)量為m2的物體2靜止在光滑水平面上，它的左側(cè)與一水平輕彈簧相連，質(zhì)量為m1的物體1，以水平速度v0從左向右正對彈簧運(yùn)動(dòng)，通過彈簧與物體2正碰．求：
（1）彈簧獲得最大彈性勢能時(shí)m1的速度
（2）彈簧可獲得的最大彈性勢能是多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

10．圖示為一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C過程的p-V圖象，且AB∥V軸，BC∥p軸，已知?dú)怏w在狀態(tài)C時(shí)的熱力學(xué)溫度為300K，在狀態(tài)C時(shí)的內(nèi)能比在狀態(tài)A時(shí)的內(nèi)能多1200J．
①求氣體在狀態(tài)A、B時(shí)的熱力學(xué)溫度；
②請通過計(jì)算判斷氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程是吸熱還是放熱，同時(shí)求出傳遞的熱量．

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20．如圖，邊長為2L的等邊三角形區(qū)域abc內(nèi)部的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，b點(diǎn)處于x軸的坐標(biāo)原點(diǎn)O；一與三角形區(qū)域abc等高的直角閉合金屬線框ABC，∠ABC=60°，BC邊處在x軸上．現(xiàn)讓金屬線框ABC沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場，在t=0時(shí)線框B點(diǎn)恰好位于原點(diǎn)O的位置．規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)榫�框中感應(yīng)電流的正方向，在下列四個(gè)i-x圖象中，能正確表示線框中感應(yīng)電流隨位移變化關(guān)系的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．做功需要的條件（　�。�
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4．如圖所示，豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊在水中勻速上浮，在紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)．紅蠟塊由管口上升到頂端，所需時(shí)間為t，相對地面通過的路程為L，則（　　）
A．v增大時(shí)，t增大B．v增大時(shí)，t減小C．v增大時(shí)，L減小D．v增大時(shí)，L增大

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4．某同學(xué)利用電磁學(xué)知識自主設(shè)計(jì)了一款小玩具，該玩具簡易模型圖如圖1所示，水平U形軌道，cd垂直于ae，在軌道左側(cè)abcd區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖2所示，軌道右側(cè)區(qū)域cdef存在電磁彈射系統(tǒng)，當(dāng)導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，該系統(tǒng)自動(dòng)開啟，它能給導(dǎo)體棒提供水平向右大小恒為F=0.4N的推力，在軌道右側(cè)固定一個(gè)$\frac{1}{4}$圓柱形擋板，圓柱半徑R=0.1m，圓柱的中心軸線與ef重合，且圓柱形擋板最高點(diǎn)與軌道等高．現(xiàn)有一導(dǎo)體棒靜止放在軌道cd位置，已知距離ac=0.1m，cd=0.2m，ce=0.5m，導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=0.1kg，電阻R0=0.1Ω，與水平軌道間動(dòng)摩擦因素大小μ=0.2（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），軌道電阻忽略不計(jì)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒終保持水平，g取10m/s2．求：

（1）t=0時(shí)刻起經(jīng)過多少時(shí)間導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)；
（2）為使導(dǎo)體能夠到達(dá)ef，電磁彈射系統(tǒng)至少需要開啟多少時(shí)間；
（3）通過改變電磁彈射系統(tǒng)所提供的水平推力及開啟時(shí)間，可使導(dǎo)體棒擊中擋板的不同位置，求擊中擋板時(shí)導(dǎo)體棒動(dòng)能的最小值．

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