题目内容
【题目】斜面在生活生产中常见,在物理实验中也常有,以下物理实验都用到了斜面。
![]()
(1)如图甲所示利用斜面测平均速度,为了提高实验测量的准确度,可以_____斜面坡度,让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
(2)如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响,小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止,其中在_____上对物体运动影响最小,此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3,它们的关系是_____。
(3)如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关,让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下,是为了探究动能与_____的关系。
【答案】降低 平板玻璃 W1=W2=W3 速度
【解析】
(1)斜面的坡度越小,小车运动速度越慢,运动时间越长,便于计时,故应降低斜面坡度;
(2)平板玻璃的接触面最光滑,阻力最小,对物体运动影响最小;实验中,小车的质量始终不变,小车到达水平面时的速度相同,因此,小车具有的动能相同,也就是说,小车的做功能力是相同的,最终克服阻力做的功也是相等的;即W1=W2=W3;
(3)实验中,让同一小车处在不同的高度,控制了小车的质量相同,改变了小车的运动速度,这样设计的目的是为了研究动能与运动速度的关系。
【题目】近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,如图所示,它采用站立式的驾驶方式,人通过身体的前倾、后仰实现驾驶,下表为某型号独轮电动车平衡车的部分数据,则:
质量 | 8kg |
轮胎与地面接触面积 | 20cm2 |
最大速度 | 15km/h |
充满电行程 | 30km |
![]()
(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少?
(2)质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶。若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力是多大?(g取10N/kg)
(3)质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是多大?
【题目】某型号热水杯的原理图如图所示,它有加热和保温两档,通过单刀双掷开关S进行调节,R0、R为电热丝。当开关S接加热档时,电路的功率为1100W,当开关S接保温档时,电路的总功率为44W,R0、R阻值恒定不变。
整壶水的质量 | 2kg |
额定电压 | 220V |
加热时的总功率 | l100W |
保温时的功率 | 44W |
![]()
(1)在加热档正常工作时,电路中的电流是多少
(2)电热丝R0、R的阻值多大?
(3)已知热水壶的加热效率为80%,在一标准大气压下把一满壶水从20℃烧开需要多长时间?(小数点后保留1位小数,c水=4.2×103J/(kg℃))
【题目】人造太阳是指像太阳一样通过核聚变,源源不断地产生巨大的能量。2017年7月4日晚中国科学院合肥物质科学研究院等离子物理研究所宣布,如图1,我国的全超导托卡马克核聚变实验装置(俗称“人造太阳”)在全球首次实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,创造了新的世界纪录,为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。若人造太阳成为现实,某城市构想将来在高空设置一个人造太阳(近似认为是一个点,其能量以该点为中心向四周传播),在夜晚利用人造太阳为城市提供能量。在地面距人造太阳500m处一用户利用一面积为2m2的接收装置垂直获取能量,为家中某加热器供电,其内部简化电路如图2所示、其正常工作时的功率如表所示。
![]()
S1 | 断开 | 闭合 |
S2 | 闭合 | 闭合 |
功率 | P1=22W | P2=44W |
(1)求R2的阻值;
(2)在实际使用中,该用户接收装置获得能量并转化为电能,在使用高温档时给某材料加热,材料温度升高4℃加热时间为40s。[设电热丝发热全部被材料吸收,材料的质量m=500g,材料的比热容c=0.66×103J/(kg℃),已知半径为r的球其表面积为4πr2.不计传播过程中能量损耗,该接收装置能量转换为电能的效率为15%]
①该加热器的实际功率为多大?
②该人造太阳的功率至少为多少?
(3)利用相同面积的接收装置,为了能从人造太阳中获得更多的能量,在安装人造太阳时应该适当的靠近还是远离地球一些?