题目内容

（9分） 有一辆质量为 800 kg的小汽车驶上圆弧半径为 50 m的拱桥（地球半径R = 6400 km， g = 10 m/s2） 。求：

（1） 汽车到达桥顶时速度为 5 m/s，汽车对桥的压力是多大

（2） 汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空

（3） 如果拱桥的半径增大到与地球半径 R 一样，汽车要在桥面上腾空，速度要多大

（9分）分析与解答：（1） 当车在桥顶时， mg - FN = m    可解得 FN = 7600 N 

（2） 当车对桥顶的压力 FN = 0 时， 可解得 v =  =  = 22.4 m/s 

（3） 当桥的半径变为地球的半径时，可解得v’ ==  = 8000 m/s = 8 km/s

练习册系列答案
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一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表
规      格   后轮驱动直流电动机
车型 26″电动自行车 额定电压下的输出功率 110W
整车质量 30kg 额定电压 36V
最大载重 120kg 额定电流 3.5A
质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力f恒为车和人总重的0.020倍．若取g=10m/s2，那么在此人行驶的过程中，求：（结果保留两位有效数字）
（1）此车电动机在额定电压下正常工作的效率有多高？
（2）在电动机以额定功率提供动力的情况下，此人骑车行驶的最大速度为多大？
（3）在电动机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1=1.0m/s时，此人骑车的加速度为多大？
（4）假设电动机正常工作时，损失的功率有80%是由于电机绕线电阻生热而产生的，则电动机的绕线电阻为多大？
一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：
规格 后轮驱动直流电动机
车型 26″电动自行车 额定电压下的输出功率 110W
整车质量 30kg 额定电压 36V
最大载重 120kg 额定电流 3.5A
质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.020倍．若取g=10m/s2，那么在此人行驶的过程中，则：（结果保留两位有效数字）
（1）此车电动机在额定电压下正常工作的效率有多高？
（2）在电动机以额定功率提供动力的情况下，此人骑车行驶的最大速度为多大？
（3）假设电动机正常工作时，损失的功率有80%是由于电动机绕线电阻生热而产生的，则电动机的绕线电阻为多大？
A．选修3-3
（1）有以下说法：其中正确的是
AEF
AEF
．
A．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
B．理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比
C．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大
D．物理性质各向同性的一定是非晶体
E．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
F．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大
G．让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动，小球的运动是可逆过程
（2）如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从TI升高到T2，且空气柱的高度增加了△l，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）．
（3）一只气球内气体的体积为2L，密度为3kg/m3，平均摩尔质量为15g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算这个气球内气体的分子个数．
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是
BD
BD

A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
B．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
C．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
D．地面上测得静止的直杆长为L，则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于L
（2）如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN=8cm．从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为
0.8
0.8
s，振动方程的表达式为x=
4cos
5πt
2
4cos
5πt
2
cm；
（3）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么：
①该波沿
-x
-x
（选填“+x”或“-x”）方向传播；
②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程y=
5cos
5πt
3
5cos
5πt
3
cm；
③P点的横坐标为x=
2.5
2.5
m．
C．选修3-5
（1）下列说法中正确的是
BC
BC

A．X射线是处于激发态的原子核辐射出的方向与线圈中电流流向相同k
B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光
C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
D．235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短
（2）下列叙述中不符合物理学史的是
BCD
BCD

A．麦克斯韦提出了光的电磁说
B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
C．汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）
（3）两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg．两磁铁的N极相对．推动一下，使两车相向运动．某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大？
（2011?河东区一模）（1）一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数（1/v）图象如图所示．若已知汽车的质量为m=1.5×103kg，则汽车运行时的功率为
60
60
kW，所受到的阻力为
3.0
×10
3
 
3.0
×10
3
 
N．
（2）某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．
①做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d．则滑块加速度的表达式a=
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
．（以上表达式均用已知字母表示）．
如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为
8.15
8.15
mm．

②为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是
BC
BC

A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大
B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变
C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变
D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小
（3）（8分）2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究．他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的．我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电．某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据（I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压）：
U/V 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00
I/A 0.00 0.10 0.18 0.28 0.38 0.48
实验室提供如下器材：
A．电流表A1（量程0.6A，内阻约为1.0Ω）
B．电流表A2（量程3A，内阻约为0.1Ω）
C．电压表V1（量程3V，内阻3kΩ）
D．电压表V2（量程15V，内阻15kΩ）
E．滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R2（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A）
①除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E（6V）、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其它器材有
ACE
ACE
（填选项前字母）；
②在虚线方框中画出实验电路图；
③根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I-U图线．
一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：
规格 后轮驱动直流电动机
车型 26″电动自行车 额定电压下的输出功率 110W
整车质量 30kg 额定电压 36V
最大载重 120kg 额定电流 3.5A
质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.020倍．若取g=10m/s2，那么在此人行驶的过程中，则：（结果保留两位有效数字）
（1）此车电动机在额定电压下正常工作的效率有多高？
（2）在电动机以额定功率提供动力的情况下，此人骑车行驶的最大速度为多大？
（3）假设电动机正常工作时，损失的功率有80%是由于电动机绕线电阻生热而产生的，则电动机的绕线电阻为多大？

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