题目内容

【题目】如图，在水平道路上，质量为5×103kg的拖车将另一同质量的故障车拖移。用一根不可伸长的轻绳将两车连接。行驶时车所受阻力为车重的0.25倍。当拖车拖动故障车一起做匀速直线运动时，拖车输出功率为2×105W。在匀速行驶过程中，拖车司机发现前方有一障碍物便紧急刹车，司机反应时间为0.4s，此后拖车水平方向只受到阻力，大小为其重力的0.5倍。故障车所受阻力保持不变。重力加速度g大小取10m／s2。

(1)若拖车停止时恰好与前方的障碍物不相撞，求拖车司机看到障碍物时距障碍物多远；

(2)在这一过程中，拖车和故障车不能相撞，则拖车的绳长至少是多少?

【答案】（1）（2）

【解析】（1）设拖车和汽车匀速运动中牵引力为F，阻力为f，则有：

又

代入数据得：

反应时间内拖车的匀速位移

拖车刹车时的加速度由

拖车刹车的位移由 得

距离障碍物的距离为

（2）故障车减速时的加速度为

故障车减速的位移由 得：

分析可知两车若不相撞的长度至少为

故本题答案是：（1）（2）

练习册系列答案
相关题目

【题目】如图所示，滑块A以一定的初速度从粗糙斜面体B的底端沿斜面向上滑，然后又返回，整个过程中斜面体B与地面之间没有相对滑动。那么滑块向上滑和向下滑的两个过程中（ ）

A. 滑块向上滑动的加速度等于向下滑动的加速度

B. 滑块向上滑动的时间等于向下滑动的时间

C. 斜面体B受地面的支持力大小始终等于A与B的重力之和

D. 滑块上滑过程中损失的机械能等于下滑过程中损失的机械能

【题目】（18分）如图，匀强磁场垂直铜环所在的平面，导体棒a的一端固定在铜环的圆心O处，另一端紧贴圆环，可绕O匀速转动．通过电刷把铜环、环心与两竖直平行金属板P、Q连接成如图所示的电路，R1、R2是定值电阻．带正电的小球通过绝缘细线挂在两板间M点，被拉起到水平位置；合上开关K，无初速度释放小球，小球沿圆弧经过M点正下方的N点到另一侧．

已知：磁感应强度为B；a的角速度大小为ω，长度为l，电阻为r；R1=R2=2r，铜环电阻不计；P、Q两板间距为d；带电的质量为m、电量为q；重力加速度为g．求：

（1）a匀速转动的方向；

（2）P、Q间电场强度E的大小；

（3）小球通过N点时对细线拉力T的大小．

【答案】 见试题分析

【解析】

试题分析：

（1）依题意，小球从水平位置释放后，能沿圆弧向下摆动，故小球受到电场力的方向水平向右，P板带正电，Q板带负电。由右手定则可知，导体棒a顺时针转动。（2分）

（2）导体棒a转动切割磁感线，由法拉第电磁感应定律得电动势大小：

＝ ①（2分，若缺中间推导式只得1分）

由闭合电路欧姆定律： ②（2分）

由欧姆定律可知，PQ的电压为：UPQ＝ ③（2分）

故PQ间匀强电场的电场强度大小： ④（2分）

联立①②③④，代入R1＝R2＝2r，可得：⑤（2分）

（3）设细绳长度为L，小球到达N点时速度为v，由动能定理可得：

⑥（2分）

又 ⑦（2分）

由⑤⑥⑦得： ⑧（2分）

【评分说明：第（1）问给2分，若在图中标明方向且正确也可，若答“从图示位置向上转动”或“从图示位置向右转动”也可；①②③④⑤⑥⑦⑧各2分。共18分。】

考点：法拉第电磁感应定律 闭合电路欧姆定律 动能定理

【题型】解答题
【结束】
161

【题目】如图所示，甲分子固定在坐标原点O处，乙分子从O与M间的某处由静止开始沿x轴正方向运动，甲、乙两分子的分子势能Ep与两分子间距离x的关系如图中曲线所示．若M、N、P三点的横坐标分别为x1、x2、x3，乙分子经过N点时的动能为2E0，则下列说法正确的是________

A．乙分子在M点时，甲、乙两分子间的分子力表现为斥力

B．乙分子在N点时，加速度最小

C．乙分子在M点时，动能为E0

D．乙分子在P点时，速度为零

E．乙分子在P点时，分子力的功率为零

【题目】一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是

A. x1处电场强度最小，但不为零

B. 粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动

C. 若x1、x3处电势为1、3，则1<3

D. x2～x3段的电场强度大小方向均不变

【题目】如图所示，某小组在一次实验中，将底面积S=30cm2、导热性良好的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中，筒内封闭了一定质量的气体(可视为理想气体)。当筒底与水面相平时，圆筒恰好静止在水中，此时水的温度t1=7℃，筒内气柱的长度h1=14cm，若大气压强p0=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g大小取10m/s2。(计算结果保留3位有效数字)

(i)当水的温度缓慢升高至27℃时，筒底露出水面一定高度。该过程中，气体吸收的热量为5J，则气体的内能变化了多少?

(ii)若水温升至27℃后保持不变，用力将圆筒缓慢下移至某一位置(水足够深)，撤去该力后圆筒恰能静止，求此时筒底到水面的距离H。

【题目】“验证机械能守恒定律”实验．图(甲)是打点计时器打出的一条纸带，选取其中连续的计时点标为A、B、C……G、H、I，对BH段进行研究．

(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．

(2)用刻度尺测量距离时如图(乙)，读出A、C两点间距为________cm，B点对应的速度vB＝________m/s(保留三位有效数字)．

(3)若H点对应的速度为vH，重物下落的高度为hBH，当地重力加速度为g，为完成实验，要比较与________的大小(用字母表示)．

【答案】 0.02 s 5.40 1.35

【解析】试题分析：机械能守恒定律的条件是只有重力做功，所以本实验的关键是想法减少重锤受到阻力的影响，减少措施有选取密度大的、质量大体积小的重锤；刻度尺的读数要注意进行估读，根据匀变速直线运动中时间中的速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点瞬时速度的大小；根据功能关可知，需要比较哪些物理量．

(1)由可得，纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 s；

(2)A、C两点的距离为C点的刻度值减去A点的刻度值，即AC=5.90－0.50 cm=5.40 cm，B点对应的速度为A、C两点间的平均速度，则有

(3)本实验需要验证的是重物自B点至H点，重力势能的减少量与动能的增量是否相等，即比较，整理得。

【点睛】正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据、误差分析等。

【题型】实验题
【结束】
107

【题目】图（a）是测量电源电动势E和内阻r的原理图．R0=2.5Ω为定值保护电阻，电流表内阻不计，单位长度电阻r0=0.10Ω/cm的电阻丝ac上标有长度刻度．

①请根据原理图连接图（b）的实物图；

②闭合开关S，记录ab的长度L和电流表A的示数I；滑动b点改变ab的长度L，测得6组L和I值，并算出对应的值．写出与L、E、r、R0、r0的关系式 =_________；

③图（c）中的“×”是已标出的实验数据，请作出随L变化的图线；

④根据-L图线算出电源电动势E =_____V，内阻r =_____Ω．（计算结果保留到小数点后两位）

【题目】甲、乙两辆小汽车（都可视为质点）分别处于同一条平直公路的两条平行车道上，开始时(t=0)乙车在前甲车在后，两车间距为x 0. t=0甲车先启动，t=3s时乙车再启动，两车启动后都是先做匀加速运动，后做匀速运动，v-t图象如图所示。根据图象，下列说法正确的是

A. 两车加速过程，甲的加速度比乙大

B. 若x0=80m，则两车间间距最小为30m

C. 若两车在t＝5 s时相遇，则在t=9s时再次相遇

D. 若两车在t＝4s时相遇，则在t=1 0s时再次相遇

【题目】⑴某实验小组为了测量某一电阻Rx的阻值，他们先用多用电表进行粗测，测量出Rx的阻值约为18Ω左右。为了进一步精确测量该电阻，实验台上有以下器材：

A.电流表(量程15mA，内阻未知)

B.电流表(量程0.6A，内阻未知)

C.电阻箱(0～99.99Ω)

D.电阻箱(0～999.9Ω)

E.电源(电动势约3V，内阻约1Ω)

F.单刀单掷开关2只

G.导线若干

甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材，按照如下步骤完成实验：

a.先将电阻箱阻值调到最大，闭合S1，断开S2，调节电阻箱阻值，使电阻箱有合适的阻值R1，此时电流表指针有较大的偏转且示数为I；

b.保持开关S1闭合，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值为R2，使电流表的示数仍为I。

①根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择_______，电阻箱应选择_______ （选填器材前的字母）

②根据实验步骤可知，待测电阻Rx= ____________________（用步骤中所测得的物理量表示）。

⑵同学乙认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻。若已知所选电流表的内阻RA=2.0Ω，闭合开关S2，调节电阻箱R，读出多组电阻值R和电流I的数据；由实验数据绘出的-R图象如图乙所示，由此可求得电源电动势E=________ V，内阻r= ____ Ω。(计算结果保留两位有效数字)

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