(1)在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值,叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数,某同学进行了如下实验设计:如图所示,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好,水平放置的轻弹簧一端固定于O点,另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中,弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧的形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。

①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源()、滑动变阻器()、电流表()、开关()设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的C、D两端。

②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后,闭合开关,使金属杆随挡板缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置,断开开关,测出弹簧对应的长度为x1;改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,则弹簧的劲度系数k=_______。

(2)气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b。气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为_________、_________,两滑块的总动量大小为_____________;碰撞后两滑块的总动量大小为_________。重复上述实验,多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证。

图甲

图乙

 

两百多年来,自行车作为一种便捷的交通工具,已经融入人们的社会生活之中,骑自行车出行,不仅可以减轻城市交通压力和减少汽车尾气污染,而且还可以当作一项很好的健身运动。

(1).下图为一种早期的自行车,这种不带链条传动系统的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了(    )

A.提高速度                              B.提高稳定性

C.骑行方便                              D.减小阻力

(2).自行车的设计蕴含了许多物理知识。利用所学知识完成下表。

自行车的设计

目的(从物理知识角度考虑)

车架用铝合金、钛合金代替钢架

减轻车重

车胎变宽

 

自行车后轮外胎上的花纹

 

(3).小明同学在学习了圆周运动的知识后,设计了一个课题,名称为:快速测量自行车的骑行速度。他的设想是:通过计算踏脚板转动的角速度,推算自行车的骑行速度。经过骑行,他得到如下数据:

在时间t内踏脚板转动的圈数为N,那么踏脚板转动的角速度ω=________;要推算自行车的骑行速度,还需要测量的物理量有________________________________________________;

自行车骑行速度的计算公式v=________。

(4).与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。

规格

后轮驱动直流永磁铁电机

车型

14°电动自自行车

额定输出功率

200 W

整车质量

40 kg

额定电压

48 V

最大载重

120 kg

额定电流

4.5 A

    在额定输出功率不变的情况下,质量为60 kg的人骑着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0.04倍,当此电动车达到最大速度时,牵引力为________N;当车速为2 m/s时,其加速度为________m/s2。(取g=10 m/s2)。

(5).以自行车代替汽车出行,可以减少我们在现代生活中留下的“碳足迹”,积极应对全球气候变暖的严峻挑战。我们的各种行为留下的“碳足迹”可以用直观的“碳足迹计数器”进行估算。比如:

开车的二氧化碳排放量(kg)=汽油消耗升数×2.2

设骑车代替开车出行100 km,可以节油9 L,则可以减排二氧化碳约(    )

A.100 kg               B.20 kg               C.9 kg               D.2.2 kg

5.B

 0  35754  35762  35768  35772  35778  35780  35784  35790  35792  35798  35804  35808  35810  35814  35820  35822  35828  35832  35834  35838  35840  35844  35846  35848  35849  35850  35852  35853  35854  35856  35858  35862  35864  35868  35870  35874  35880  35882  35888  35892  35894  35898  35904  35910  35912  35918  35922  35924  35930  35934  35940  35948  176998 

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