题目内容
16．无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式．其中的“蓝牙”技术在生活中很常见，它实际上是一种短距离无线电技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信．蓝牙”技术最明显的缺点是受距离限制，即设备间超过一定距离就无法通信．某中学物理学习小组设计了如下实验来研究移动设备的“蓝牙”通信能力，让两辆带有“蓝牙”通信能力且总质量相等的小车A、B分别沿左图示的足够长的轨道a1和b1匀速运动，如图1所示，两车的速度分别为vA=10m/s和vB=5m/s 同方向匀速行驶，两轨道的距离为d=5$\sqrt{3}$m，当两车间的距离超过L=10$\sqrt{3}$m时两车就无法“蓝牙”通信．（1）若两车在直轨道上运动时所受的阻力大小与速度关系满足Ff=kv2（其中k为常数），求A、B两车在直轨道上匀速运动时发动机提供的机械功率之比为多少？
（2）求两车在直轨道上同方向运动的过程中，最长能连续通信多少时间？（忽略信号传递的时间）
（3）实验小组通过上述实验后发现，直线轨道会受场地的限制会影响实验的连续测试能力，决定将轨道改为圆形，如图2所示，让A、B两车分别在轨道a2和b2顺时针匀速圆周运动，轨道a2和b2的半径分别为R1=10m和R2=20m，求这种情形两车最长能连续通信多少时间？
分析 （1）当牵引力等于阻力时，小车做匀速运动，根据P=Fv=fv即可求的功率比值；
（2）利用几何关系求的间距为L时沿轨道方向的距离即可求的时间；
（3）根据v=ωr求的角速度，根据几何关系即可求的．
解答 解：（1）当牵引力等于阻力时，机车匀速运动，则有：$F={F}_{f}=k{v}^{2}$
P=Fv
代入数值可得：$\frac{{P}_{A}}{{P}_{B}}=\frac{8}{1}$．
（2）两车沿轨道方向的距离为X时，恰好能通信，由几何关系可知：
L2=x2+d2
代入数据解得：x=15m
能连续通信时间t1，满足：vAt-vBt=2x
代入数据解得：t=6s
（3）两车在轨道做圆周运动的角速度分别为：${ω}_{A}=\frac{{v}_{A}}{{R}_{1}}=\frac{10}{10}=1rad/s$，${ω}_{B}=\frac{{v}_{B}}{{R}_{2}}=\frac{5}{20}=0.25rad/s$，
如图所示，当两车恰能通信时分别位于M1和N1，由几何知识可知，△M1N1O为直角三形，其中α=60°，则两车能连续通信时间t′满足：
ωAt′-ωBt′=2a
解得：t′=$\frac{8π}{9}$s．
答：（1）A、B两车在直轨道上匀速运动时发动机提供的机械功率之比为8：1
（2）最长能连续通信时间为6s
（3）这种情形两车最长能连续通信时间为$\frac{8π}{9}$s．
点评 本题主要考查了蓝牙能通讯的临界值问题，利用几何关系求的，能够把物体的几何关系图象画出是关键
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6．关于某单位照明电路的总电阻的大小变化情况，下列说法正确的是（ ）
| A． | 开一只灯时，电路中电阻最小 | B． | 所有电灯都开时，电路中电阻最小 | ||
| C． | 所有电灯都开时，电阻最大 | D． | 不开灯时，电阻为零 |
如图所示，在一个开阔的水平地面上有一个转动轴竖直放置的电动机，电动机的转动轴的上端固定有一圆形水平转台，在圆形水平转台边缘有一小物块（可视为质点）．现启动电动机使其缓慢的加速转动，此过程中电动机带动圆形水平转台加速转动，小物块也将开始随转台加速转动．已知转台半径R=0.60m，小物块的质量m=1.0kg，重力加速度g=10m/s2，空气阻力可忽略不计．
4．
如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接．不计一切摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g，a、b无初速度放开，则（ ）
如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接．不计一切摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g，a、b无初速度放开，则（ ）| A． | a落地前，轻杆对b一直做正功 | |
| B． | a落地时速度大小为$\sqrt{gh}$ | |
| C． | a下落过程中，其加速度大小始终不大于g | |
| D． | a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg |
1．
“竹蜻蜓”是一种在中国民间流传甚广的传统儿童玩具，是中国古代一个很精妙的小发明，距今已有两千多年的历史．其外形如图所示，呈T字形，横的一片是由木片经切削制成的螺旋桨，当中有一个小孔，其中插一根笔直的竹棍，用两手搓转这根竹棍，竹蜻蜓的桨叶便会旋转获得升力飞上天，随着升力减弱而最终又落回地面．二十世纪三十年代，德国人根据“竹蜻蜓”的形状和原理发明了直升机的螺旋桨．下列关于“竹蜻蜓”的说法正确的是（ ）
“竹蜻蜓”是一种在中国民间流传甚广的传统儿童玩具，是中国古代一个很精妙的小发明，距今已有两千多年的历史．其外形如图所示，呈T字形，横的一片是由木片经切削制成的螺旋桨，当中有一个小孔，其中插一根笔直的竹棍，用两手搓转这根竹棍，竹蜻蜓的桨叶便会旋转获得升力飞上天，随着升力减弱而最终又落回地面．二十世纪三十年代，德国人根据“竹蜻蜓”的形状和原理发明了直升机的螺旋桨．下列关于“竹蜻蜓”的说法正确的是（ ）| A． | “竹蜻蜓”从手中飞出直至运动到最高点的过程中，始终在加速上升 | |
| B． | “竹蜻蜓”从手中飞出直至运动到最高点的过程中，始终在减速上升 | |
| C． | 为使“竹蜻蜓”能以图示方向旋转上升，其桨叶前缘应比后缘略高 | |
| D． | 为使“竹蜻蜓”能以图示方向旋转上升，其桨叶前缘应比后缘略低 |
8．洛伦兹力演示仪是由励磁线圈（也叫亥姆霍兹线圈）、洛伦兹力管和电源控制部分组成的．励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场．洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，玻璃泡内充有稀薄的气体，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹，其结构如图所示．若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形．若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是（ ）
| A． | 只增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变大，电子运动一周的时间（周期）不变 | |
| B． | 只增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变，电子运动一周的时间（周期）变短 | |
| C． | 只增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小，电子运动一周的时间（周期）不变 | |
| D． | 只增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变，电子运动一周的时间（周期）变长 |
为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况．现有主要的探究步骤如下：