7．動車組是由幾節(jié)自帶動力的車廂加幾節(jié)不帶動力的車廂組成的，帶動力的車廂叫動車，不帶動力的車廂叫拖車．每節(jié)動車與拖車質(zhì)貴都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等．動車組運行過程中總阻力來自兩部分：一部分是車輪與鐵軌之間摩擦產(chǎn)生的機械阻力，阻力大小與動車組的質(zhì)量成正比；另一部分來自于空氣阻力，阻力大小與動車組速度的平方成正比．一列12節(jié)車廂的動車組，有3節(jié)動車時最大速度為160km/h，此時空氣阻力是總阻力的0.5倍．若要使12節(jié)車廂的動車組的最大速度達到240km/h，則動車的節(jié)數(shù)至少為（　　）
A．7節(jié)B．8節(jié)C．9節(jié)D．10節(jié)

分析 當功率一定時，當牽引力等于阻力時，速度達到最大．根據(jù)空氣阻力與總阻力間的關系求得總阻力與速度間的關系，根據(jù)P=Fv=fv去求得

解答 解：設每節(jié)動車的功率為P，
每節(jié)動車的重力為G，阻力為12k′G，
則3節(jié)動車加9節(jié)拖車編成的動車組：
P=F1V1
空氣阻力${f}_{空}=k{v}^{2}$
${f}_{總}=（12k′G+k{v}^{2}）$
f空=0.5f總
解得12k′G=kv2
其中牽引力F1=2kv2
n節(jié)動車加（12-n）節(jié)拖車編成的動車組：
nP=F2V2
其中牽引力F2=2kv′2
V1=160km/h
V2=240km/h．
聯(lián)立解得n=6.75
故至少有7節(jié)動車，故A正確，BCD錯誤
故選：A

點評 解決本題的關鍵知道功率與牽引力的關系，以及知道功率一定，當牽引力與阻力相等時，速度最大

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．2016年08月16日凌晨1時40分，由我國科學家自主研制的世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射．將在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信．這將是跨度最大、史上最安全的通信網(wǎng)絡．
“墨子號”是質(zhì)量為640公斤的量子衛(wèi)星，在衛(wèi)星家族中只是不起眼的小瘦子，不過嬌小的量子衛(wèi)星獲勝法寶是3個神奇裝備．
裝備1：激光器．激光器的作用就是生成單個的光量子．量子是能量等物理量的最小單元，光量子也就是光的最小量子單元．
裝備2：量子糾纏源．和激光器不同，它的使命是制造出一對對處于糾纏狀態(tài)的光量子．糾纏中的量子即使相隔萬里也能心靈相通，其中一個狀態(tài)發(fā)生改變，另一個也會相應改變．
裝備3：量子密鑰通信機和量子糾纏發(fā)射機．這兩個儀器相當于發(fā)射器，都是負責把光量子發(fā)射到地面實驗站．密鑰通信機是一對一，糾纏發(fā)射機則是一對二．
根據(jù)以上信息，可以判斷下列說法中正確的是（　　）
A．“墨子號”衛(wèi)星繞地球作勻速運動
B．光量子可以再分成更小的能量單元
C．“墨子號”衛(wèi)星與地球間有相互作用力
D．一對糾纏狀態(tài)的光量子間不存在相互作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

3．用如圖所示的實驗裝置來研究帶電金屬球周圍電場的強弱．把一個帶正電的金屬球用絕緣支架固定在A處，然后把一個帶正電的小球系在絕緣絲線上，懸掛在橫桿上的P1處，小球靜止時絲線偏離豎直方向的角度為θ1；再將懸點移到P2處，小球靜止時絲線偏離豎直方向的角度為θ2．則θ2＜θ1（選填“＞”或“＜”）．這表明：離帶電金屬球越遠的位置電場越弱（選填“強”或“弱”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，在坐標原點的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速v=200m/s，已知t=0時，波剛好傳播到x=40m處，在x′=400m處有一處于靜止狀態(tài)的接收器（圖中未畫出）．則下列說法正確的是（　�。�
A．波源開始振動時方向沿y軸正方向
B．t=0.15s時，x=40m的質(zhì)點已運動的路程為30m
C．接收器在t=1.8s時開始接收到此波
D．若波源向x軸正方向運動，接收器接收到的波的頻率可能為8Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，在一等腰直角三角形ACD區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計重力）從AC邊的中點O點垂直于AC邊射入該勻強磁場區(qū)域，若該三角形的量直角邊長均為2L，則下列關于粒子運動的說法中正確的是（　　）
A．若該粒子的入射速度為v=$\frac{qBL}{m}$，則粒子一定從CD邊射出磁場，且距點C的距離為L
B．若要使粒子從CD邊射出，則該粒子從O點入射的最大速度應為v=$\frac{qB（\sqrt{2}+1）L}{m}$
C．若要使粒子從CD邊射出，則該粒子從O點入射的最大速度應為v=$\frac{\sqrt{2}qBL}{m}$
D．該粒子以不同的速度入射時，在磁場中運動的最長時間為$\frac{mπ}{qB}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

12．一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示．介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y=l0sin5πt（cm）．介質(zhì)中x=6m處的質(zhì)點剛好開始振動．求：
①這列波的波速；
②從t=0時開始，到介質(zhì)中x=12m處的質(zhì)點第一次到達波谷所需的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示邊長為L的正方形abcd內(nèi)有垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，一束速率不同的帶正電粒子從左邊界ad中點P垂直射入磁場，速度方向與ad邊夾角θ=30°，已知粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，粒子間的相互作用和粒子重力不計．則（　�。�
A．粒子在磁場中運動的最長時間為$\frac{5πm}{3qB}$
B．粒子在磁場中運動的最短時間為$\frac{πm}{3qB}$
C．上邊界ab上有粒子到達的區(qū)域長為（1-$\frac{\sqrt{3}}{6}$）L
D．下邊界cd上有粒子到達的位置離c點的最短距離為$\frac{{（2-\sqrt{3}）L}}{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

16．在把電流表改裝為電壓表的使用中，需要測定電流表A的內(nèi)阻．現(xiàn)利用“半偏法”測量，備用的器材有：
A．電流表（量程200μA，內(nèi)阻約幾百歐）
B．標準電壓表（量程3V）
C．電阻箱（阻值范圍0～99999.9Ω）
D．電阻箱（阻值范圍0～9999.9Ω）
E．電源（電動勢6V，有內(nèi)阻）
F．電源（電動勢1.5V，有內(nèi)阻）
G．電鍵和導線若干

（1）如果采用如圖1所示電路較精確的測定電流表?的內(nèi)阻，從以上備用的器材中選擇：R1用C，電源用E．（用器材前的字母代號填寫）
（2）實驗時有以下步驟：
A．合上開關S2，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半
B．合上開關S1，調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度
C．觀察R1的阻值是否最大，如果不是，將R1的阻值調(diào)至最大
D．記下R2的阻值
合理的操作順序為CBAD（填字母代號）
（3）如果步驟D中所得R2的阻值為800Ω，則電流表?的內(nèi)阻Rg的測量值為800Ω，該測量值小于（填“大于”、“等于”或“小于”）真實值．
（4）如果要將上述電流表?改裝成量程為3V的電壓表，則需跟電流表串聯(lián)一個阻值為14.2kΩ的電阻R0．
（5）用如圖2所示器材，對改裝后的電壓表跟標準電壓表進行核對，要求對0-3V的所有刻度都能在實驗中進行核對．請補充完整實驗電路．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

17．小莉和她的同學綜合圖示的方法，利用簡易實驗器材，一把刻度尺，一質(zhì)量為m=300g的重物，測量自己頭發(fā)絲能承受的最大拉力，并與網(wǎng)上獲取的正常數(shù)據(jù)進行對比（頭發(fā)能承受的拉力隨年齡而變化；20歲組，頭發(fā)能承受的拉力最大，平均約1.72N；30歲組，平均約1.50N…）實驗步驟如下：
①水平固定刻度尺；
②用手指尖緊握頭發(fā)絲兩端，用直尺測量出兩手指尖之間的頭發(fā)絲長度L=50.00cm；
③重物掛在頭發(fā)絲上，兩手緩慢沿刻度尺水平移動，直至頭發(fā)絲恰好被拉斷；從刻度尺上讀出兩手指尖之間的距離d=30.00cm（取重力加速度g=10m/s2，掛鉤光滑且質(zhì)量不計）
由以上數(shù)據(jù)可知所用刻度尺最小刻度為0.1cm；頭發(fā)絲的最大拉力表達式T=$\frac{mg}{2\sqrt{1-（\frac3vrhzh3{L}）^{2}}}$（用以上物理量符合表示）；利用所測數(shù)據(jù)可獲得最大拉力為1.88N（保留三位有效數(shù)字），在正常范圍．

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