如圖所示，質(zhì)量為的汽車以恒定功率從點出發(fā)，先沿著長度為，傾角為的斜面運動到（其受到的阻力為車重倍），隨后沿著長度為的水平面運動到（其受到的阻力為車重倍）。若和足夠長，汽車在、段最后均可達到勻速行駛。求：

（1）汽車在段和段達到勻速行駛時，其速度和分別為多大？耗時分別為多少？

（2）為了省油，汽車發(fā)動機在段至少還需工作多久才能到達點。

（3）若汽車可先沿著長度為的水平面運動（其受到的阻力為車重倍），隨后沿著長度為，傾角為的斜面運動到點（其受到的阻力為車重倍）。為簡單計，設(shè)，請問與原路徑相比，哪個更省時，為什么？

 

（1）、在區(qū)間，汽車可達到勻速，由力學(xué)知識可得

                                                1

耗時，由

                                  2

在段：達到勻速時，同理

                                                                         3

則耗時，由

可以求出

                            4

（2） 因為汽車在區(qū)間速度已經(jīng)達到勻速，若以為初速滑行汽車不能達到點。假設(shè)汽車發(fā)動機在段至少還需工作時間，才能使得汽車恰好能到達點。根據(jù)動能定理：

                      

求出

                                                5

 

若汽車以為初速汽車滑行能達到點，則，汽車發(fā)動機在段工作時間為

                                                                        6

（3）兩個路徑中汽車克服阻力做功相同。根據(jù)動能定理，

                                                      7

可知汽車到達點，末速度越大，汽車發(fā)動機工作時間越長。汽車沿原路徑到達點，最后車速為，而汽車沿新路徑到點，末速度為。因為

                                                                   8

 所以汽車沿原路徑耗時更多。Ks*5u                                               9

解析:略

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．（選修模塊3-3）
二氧化碳是導(dǎo)致全球變暖的主要原因之一，人類在采取節(jié)能減排措施的同時，也在研究控制溫室氣體的新方法，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù)．
（1）在某次實驗中，將一定質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w封閉在一可自由壓縮的導(dǎo)熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來的一半，不計溫度變化，則此過程中
BD
BD

A．封閉氣體對外界做正功            B．封閉氣體向外界傳遞熱量
C．封閉氣體分子的平均動能增大      D．封閉氣體組成的系統(tǒng)的熵減小
（2）實驗發(fā)現(xiàn)，二氧化碳?xì)怏w在水深170m處變成液體，它的密度比海水大，靠深海的壓力使它永沉海底，以減少排放到大氣中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳處于汽液平衡狀態(tài)時的壓強隨溫度的增大而
增大
增大
（選填“增大”、“減小”或“不變”）；在二氧化碳液體表面，其分子間的引力
大于
大于
（選填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
（3）實驗發(fā)現(xiàn)，在水深300m處，二氧化碳將變成凝膠狀態(tài)，當(dāng)水深超過2500m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體．設(shè)在某狀態(tài)下二氧化碳?xì)怏w的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為N，將二氧化碳分子看作直徑為D的球，體積為于
1
6
πD3，則在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳?xì)怏w變成固體后體積為多少？
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是
AB
AB

A．相對論認(rèn)為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)
B．用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點
C．一列波在向前傳播，當(dāng)波源突然停止振動時，其他質(zhì)點也同時停止振動
D． 單擺的擺長增大后，簡諧運動的頻率會變大
（2）我國正在大規(guī)模建設(shè)第三代移動通信系統(tǒng)（3G），它將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合起來，能提供無線網(wǎng)絡(luò)、電話會議、電子商務(wù)等信息服務(wù)．某移動運營商采用1.8x109HZ的電磁波傳遞信號，此電磁波在真空中的波長為
0.17
0.17
m；在通話時，手機將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，再經(jīng)過
調(diào)制
調(diào)制
（選填“調(diào)諧”、“調(diào)制”或“解調(diào)”）后，把信號發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)．
（3）在某科技館內(nèi)放置了一個高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如圖所示，0為半圓的圓心．甲、乙兩同學(xué)為了估測該透明體的折射率，進行了如下實驗．他們分別站在A、O處時，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運動，到達B、C處時，甲剛好看不到乙．已知半圓柱體的半徑為R，OC=0.6R，BC⊥OC，則半圓柱形透明物體的折射率為多少？
C．（選修模塊3-5）
（1）下列物理實驗中，能說明粒子具有波動性的是
CD
CD

A．通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，證明了愛因斯坦方程的正確性
B．通過測試多種物質(zhì)對X射線的散射，發(fā)現(xiàn)散射射線中有波長變大的成分
C．通過電子雙縫實驗，發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象
D．利用晶體做電子束衍射實驗，證實了電子的波動性
（2）氫原子的能級如圖所示．有一群處于n=4能級的氫原子，這群氫原子能發(fā)出
6
6
種譜線，發(fā)出的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則該金屬的逸出功應(yīng)小于
12.75
12.75
eV．
（3）近年來，國際熱核聚變實驗堆計劃取得了重大進展，它利用的核反應(yīng)方程是
 
2
1
H+
 
3
1
H→
 
4
2
He+
 
1
0
n．若
 
2
1
H和
 
3
1
H迎面碰撞，初速度大小分別為v1、v2，
 
2
1
H、
 
3
1
H、
 
4
2
He、
 
1
0
n的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4，反應(yīng)后
 
4
2
He的速度大小為v3，方向與
 
2
1
H的運動方向相同，求中子
 
1
0
n的速度
（選取m的運動方向為正方向，不計釋放的光子的動量，不考慮相對論效應(yīng)）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．選修3-3
（1）有以下說法：其中正確的是
AEF
AEF
．
A．“用油膜法估測分子的大小”實驗中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積
B．理想氣體在體積不變的情況下，壓強p與熱力學(xué)溫度T成正比
C．氣體分子的平均動能越大，氣體的壓強就越大
D．物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體
E．液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的
F．控制液面上方飽和汽的體積不變，升高溫度，則達到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大，密度增大，壓強也增大
G．讓一小球沿碗的圓弧型內(nèi)壁來回滾動，小球的運動是可逆過程
（2）如圖甲所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞上放一砝碼，活塞和砝碼的總質(zhì)量為m，現(xiàn)對汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從TI升高到T2，且空氣柱的高度增加了△l，已知加熱時氣體吸收的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？請在下面的圖乙的V-T圖上大致作出該過程的圖象（包括在圖象上標(biāo)出過程的方向）．
（3）一只氣球內(nèi)氣體的體積為2L，密度為3kg/m3，平均摩爾質(zhì)量為15g/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算這個氣球內(nèi)氣體的分子個數(shù)．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是
BD
BD

A．交通警通過發(fā)射超聲波測量車速，利用了波的干涉原理
B．電磁波的頻率越高，它所能攜帶的信息量就越大，所以激光可以比無線電波傳遞更多的信息
C．單縫衍射中，縫越寬，條紋越亮，衍射現(xiàn)象也越明顯
D．地面上測得靜止的直桿長為L，則在沿桿方向高速飛行火箭中的人測得桿長應(yīng)小于L
（2）如圖所示，一彈簧振子在MN間沿光滑水平桿做簡諧運動，坐標(biāo)原點O為平衡位置，MN=8cm．從小球經(jīng)過圖中N點時開始計時，到第一次經(jīng)過O點的時間為0.2s，則小球的振動周期為
0.8
0.8
s，振動方程的表達式為x=
4cos
5πt
2
4cos
5πt
2
cm；
（3）一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點P此時刻沿-y運動，經(jīng)過0.1s第一次到達平衡位置，波速為5m/s，那么：
①該波沿
-x
-x
（選填“+x”或“-x”）方向傳播；
②圖中Q點（坐標(biāo)為x=7.5m的點）的振動方程y=
5cos
5πt
3
5cos
5πt
3
cm；
③P點的橫坐標(biāo)為x=
2.5
2.5
m．
C．選修3-5
（1）下列說法中正確的是
BC
BC

A．X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的方向與線圈中電流流向相同k
B．一群處于n=3能級激發(fā)態(tài)的氫原子，自發(fā)躍遷時能發(fā)出3種不同頻率的光
C．放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)增加1
D．235U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短
（2）下列敘述中不符合物理學(xué)史的是
BCD
BCD

A．麥克斯韋提出了光的電磁說
B．愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說
C．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D．貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙（Pa）和鐳（Ra）
（3）兩磁鐵各固定放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運動．已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg．兩磁鐵的N極相對．推動一下，使兩車相向運動．某時刻甲的速率為2m/s，乙的速率為3m/s，方向與甲相反．兩車運動過程中始終未相碰，則兩車最近時，乙的速度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)（1）用如圖所示的實驗裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．當(dāng)有電流從電流表的正極流入時，指針向右偏轉(zhuǎn)．下列說法哪些是正確的
 
 
A．當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)
B．保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C．磁鐵插入線圈后，將磁鐵和線圈一起以同一速度向上
運動，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)
D．當(dāng)把磁鐵N極從線圈中拔出時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)
（2）為測測量玩具遙控汽車的額定功率，某同學(xué)用天平測出其質(zhì)量為0.6kg；小車的最大速度由打點計時器打出的紙帶來測量：主要實驗步驟有：
A、將小年的尾部系一條長紙帶，紙帶通過打點計時器；
B、接通打點計時器（電源頻率為50Hz）．使小車以額定功率加速列最大速度，繼續(xù)運行一段時間后關(guān)閉小車的發(fā)動機，使其和地而上滑行直至停下；
C、處理紙帶上打下的點跡．
精英家教網(wǎng)
①由紙帶知遙控車的最大速度為
 
；汽牟滑行時的加速度為
 

②汽車滑行時的阻力為
 
；其額定功率為
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

A （選修模塊3-3）
（1）在以下說法中，正確的是
AC
AC

A．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體
B．質(zhì)量、溫度都相同的氫氣和氧氣，分子平均動能不相同
C．液晶既具有液體的流動性，又具有晶體的光學(xué)各向異性特點
D．飽和汽壓隨溫度的升高而變小
（2）如圖所示，縱坐標(biāo)表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標(biāo)表示兩個分子間的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是
B
B

A．a(chǎn)b為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10-10m
B．a(chǎn)b為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10-10m
C．若兩個分子間距離大于e點的橫坐標(biāo)，則分子間作用力表現(xiàn)為斥力
D．若兩個分子間距離越來越大，則分子勢能亦越來越大
（3）奧運祥云火炬的燃燒系統(tǒng)由燃?xì)夤蓿▋?nèi)有液態(tài)丙烷）、穩(wěn)壓裝置和燃燒器三部分組成，當(dāng)穩(wěn)壓閥打開以后，燃?xì)庖詺鈶B(tài)形式從氣罐里出來，經(jīng)過穩(wěn)壓閥后進入燃燒室進行燃燒．則以下說法中正確的是
AC
AC

A．燃?xì)庥梢簯B(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中要對外做功
B．燃?xì)庥梢簯B(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中分子的分子勢能減少
C．燃?xì)庠谌紵胰紵倪^程是熵增加的過程
D．燃?xì)庠谌紵筢尫旁谥車h(huán)境中的能量很容易被回收再利用．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年江蘇省宿遷市泗陽中學(xué)高三（上）第二次月考物理試卷（解析版） 題型：解答題

A．（選修模塊3-3）
二氧化碳是導(dǎo)致全球變暖的主要原因之一，人類在采取節(jié)能減排措施的同時，也在研究控制溫室氣體的新方法，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù)．
（1）在某次實驗中，將一定質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w封閉在一可自由壓縮的導(dǎo)熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來的一半，不計溫度變化，則此過程中______
A．封閉氣體對外界做正功            B．封閉氣體向外界傳遞熱量
C．封閉氣體分子的平均動能增大      D．封閉氣體組成的系統(tǒng)的熵減小
（2）實驗發(fā)現(xiàn)，二氧化碳?xì)怏w在水深170m處變成液體，它的密度比海水大，靠深海的壓力使它永沉海底，以減少排放到大氣中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳處于汽液平衡狀態(tài)時的壓強隨溫度的增大而______（選填“增大”、“減小”或“不變”）；在二氧化碳液體表面，其分子間的引力______（選填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
（3）實驗發(fā)現(xiàn)，在水深300m處，二氧化碳將變成凝膠狀態(tài)，當(dāng)水深超過2500m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體．設(shè)在某狀態(tài)下二氧化碳?xì)怏w的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為N，將二氧化碳分子看作直徑為D的球，體積為于D3，則在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳?xì)怏w變成固體后體積為多少？
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是______
A．相對論認(rèn)為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)
B．用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點
C．一列波在向前傳播，當(dāng)波源突然停止振動時，其他質(zhì)點也同時停止振動
D． 單擺的擺長增大后，簡諧運動的頻率會變大
（2）我國正在大規(guī)模建設(shè)第三代移動通信系統(tǒng)（3G），它將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合起來，能提供無線網(wǎng)絡(luò)、電話會議、電子商務(wù)等信息服務(wù)．某移動運營商采用1.8x109HZ的電磁波傳遞信號，此電磁波在真空中的波長為______m；在通話時，手機將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，再經(jīng)過______（選填“調(diào)諧”、“調(diào)制”或“解調(diào)”）后，把信號發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)．
（3）在某科技館內(nèi)放置了一個高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如圖所示，0為半圓的圓心．甲、乙兩同學(xué)為了估測該透明體的折射率，進行了如下實驗．他們分別站在A、O處時，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運動，到達B、C處時，甲剛好看不到乙．已知半圓柱體的半徑為R，OC=0.6R，BC⊥OC，則半圓柱形透明物體的折射率為多少？
C．（選修模塊3-5）
（1）下列物理實驗中，能說明粒子具有波動性的是______
A．通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，證明了愛因斯坦方程的正確性
B．通過測試多種物質(zhì)對X射線的散射，發(fā)現(xiàn)散射射線中有波長變大的成分
C．通過電子雙縫實驗，發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象
D．利用晶體做電子束衍射實驗，證實了電子的波動性
（2）氫原子的能級如圖所示．有一群處于n=4能級的氫原子，這群氫原子能發(fā)出______種譜線，發(fā)出的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則該金屬的逸出功應(yīng)小于______eV．
（3）近年來，國際熱核聚變實驗堆計劃取得了重大進展，它利用的核反應(yīng)方程是→．若和迎面碰撞，初速度大小分別為v1、v2，、、He、的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4，反應(yīng)后He的速度大小為v3，方向與的運動方向相同，求中子的速度
（選取m的運動方向為正方向，不計釋放的光子的動量，不考慮相對論效應(yīng)）．

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同步練習(xí)冊答案