题目内容
如图,光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接,导轨半径为R,一质量为m的静止木块在A处压缩弹簧,释放后,木块获得一向右的初速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍,之后向上运动恰能通过轨道顶点C,不计空气阻力,试求:
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(1)弹簧对木块所做的功;
(2)木块从B到C过程中克服摩擦力做的功;
(3)木块离开C点落回水平面所需的时间和落回水平面时的动能。
如图所示为“风光互补路灯”系统
,它在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,二者皆备时
同时发电,并将电能输至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,一般充电至90%左右即停止,放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案:
风力发电机 | 太阳能电池组件 | ||
最小启动风速 | 1.0m/s | 太阳能电池 | 36W |
最小充电风速 | 2.0m/s | 太 | 15% |
最大限制风速 | 12.0m/s | 蓄电池 | 500Ah-12V |
最大输出功率 | 400W | 大功率LED路灯 | 80W-12V |
当风速为6m/s时,风力发电机
的输出功率将变为50W,在这种情况下,将蓄电池的电量由20%充至90%所需时间为 h;如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2,要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W,太阳能电池板的面积至少要 m2。
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某同学设计了一个“探究加速度a与力F、质量M的关系”的实验.如图1为该实验装置图,其中砂桶及砂的总质量为m.
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(1)探究时,为了让小车所受的合外力近似等于砂和砂桶的重力应采取的措施和满足的条件有:① ;② ;
(2)该同学保持砂和砂桶的总质量不变,改变小车质量M,探究加速度a和小车质量M的关系,得到的实验数据如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小车加速度a(m/s2) | 1.99 | 1.23 | 1.01 | 0.67 | 0.49 |
小车质量M(kg) | 0.25 | 0.40 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
| 4.00 | 2.50 | 2.00 | 1.33 | 1.00 |
为了直观反映F不变时a与M的关系,请根据上表数据在图2坐标纸中作出
图象.
(3)由图象可得F不变时,小车的加速度a与质量M之间的关系是: .
(4)另有一同学在该实验中得到了一条如图3所示的纸带.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.在纸带上选择13个打点,其中1、3、5、7、9、11、13号打点作为计数点,分别测得x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.96cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm.
则打点计时器打下7号打点时瞬时速度的大小是 m/s;小车运动的加速度的大小是 m/s2(计算结果保留两位有效数字).