题目内容
【题目】2017年9月21日,高铁“复兴号”动车组率先在京沪高铁线以最高速度350km/h正式运行。高铁轨道可以认为是直线,启动加速和停靠减速时可以看作匀变速直线运动。现对高铁列车运行进行如下研究:
(1)用一根细绳将一个小球悬挂在行李架上,使悬挂点正好在小桌边沿的正上方。测量出悬挂点到小球的距离l及加速阶段小球偏离桌子边沿的水平距离d。若重力加速度为g,则高铁列车加速时的加速度多大?
(2)为了缩短总运行时间,高铁列车一般停靠站点较少,且在站点停靠时间仅为2min。为照顾乘客舒适度,假设高铁列车在加速和减速阶段的加速度控制在0.2m/s2。请以此计算高铁列车因一次停靠而耽误的时间为多少分钟。(结果保留2位有效数字)
【答案】(1) (2) 10min
【解析】试题分析:列车与小铁锁具有相同的加速度,通过对小铁锁受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度的大小;根据运动学公式分别求出加减速所用的时间和停靠的时间,在求出正常运行所需时间,即可求得列车因一次停靠而耽误的时间。
(1)作出小球受力如图所示:
根据牛顿第二定律有:
根据几何关系有:
解得:
(2)加速和减速的加速度大小为a=0.2m/s2,正常运行速度为v0=350km/h=97.2m/s,
减速时间为t1,加速时间为t2,停靠时间t3=120s。
减速阶段v0=at1
解得:t1=486s
位移为:x1=
加速阶段v0=at2
解得:t2=486s
位移为:x2=
从减速到加速到正常速度的总时间为:t=t1+t2+t3=1092s
正常运行所需时间为: =485.6s
耽误时间:
【题目】表格中所列数据是测量小灯泡U﹣I关系的实验数据:
U(V) | 0.0 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
I(A) | 0.000 | 0.050 | 0.100 | 0.150 | 0.180 | 0.195 | 0.205 | 0.215 |
(1)分析表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图中的_____(选填“甲”或“乙”).
(2)请在图丙所示的方格纸内画出小灯泡的U﹣I曲线_________;分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而_____(选填“变大”、“变小”或“不变).