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如圖所示，質量為的汽車以恒定功率從點出發，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，請問與原路徑相比，哪個更省時，為什么？

（1）、在區間，汽車可達到勻速，由力學知識可得
                                        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）因為汽車在區間速度已經達到勻速，若以為初速滑行汽車不能達到點。假設汽車發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。根據動能定理，
                                          7
可知汽車到達點，末速度越大，汽車發動機工作時間越長。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

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．（選修模塊3-3）
二氧化碳是導致全球變暖的主要原因之一，人類在采取節能減排措施的同時，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．
（1）在某次實驗中，將一定質量的二氧化碳氣體封閉在一可自由壓縮的導熱容器中，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的熵減小
（2）實驗發現，二氧化碳氣體在水深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）實驗發現，在水深300m處，二氧化碳將變成凝膠狀態，當水深超過2500m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體．設在某狀態下二氧化碳氣體的密度為ρ，摩爾質量為M，阿伏加德羅常數為N，將二氧化碳分子看作直徑為D的球，體積為于
1
6
πD3，則在該狀態下體積為V的二氧化碳氣體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．相對論認為時間和空間與物質的運動狀態有關
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，當波源突然停止振動時，其他質點也同時停止振動
D． 單擺的擺長增大后，簡諧運動的頻率會變大
（2）我國正在大規模建設第三代移動通信系統（3G），它將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合起來，能提供無線網絡、電話會議、電子商務等信息服務．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，手機將聲音信號轉變成電信號，再經過
調制
調制
（選填“調諧”、“調制”或“解調”）后，把信號發送到基站中轉．
（3）在某科技館內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系，證明了愛因斯坦方程的正確性
B．通過測試多種物質對X射線的散射，發現散射射線中有波長變大的成分
C．通過電子雙縫實驗，發現電子的干涉現象
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，這群氫原子能發出
6
6
種譜線，發出的光子照射某金屬能產生光電效應現象，則該金屬的逸出功應小于
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的質量分別為m1、m2、m3、m4，反應后
 
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）．

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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，則達到動態平衡后該飽和汽的質量增大，密度增大，壓強也增大
G．讓一小球沿碗的圓弧型內壁來回滾動，小球的運動是可逆過程
（2）如圖甲所示，用面積為S的活塞在汽缸內封閉著一定質量的空氣，活塞上放一砝碼，活塞和砝碼的總質量為m，現對汽缸緩緩加熱使汽缸內的空氣溫度從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（包括在圖象上標出過程的方向）．
（3）一只氣球內氣體的體積為2L，密度為3kg/m3，平均摩爾質量為15g/mol，阿伏加德羅常數NA=6.02×1023mol-1，試估算這個氣球內氣體的分子個數．
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，坐標原點O為平衡位置，MN=8cm．從小球經過圖中N點時開始計時，到第一次經過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，質點P此時刻沿-y運動，經過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射線是處于激發態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能級激發態的氫原子，自發躍遷時能發出3種不同頻率的光
C．放射性元素發生一次β衰變，原子序數增加1
D．235U的半衰期約為7億年，隨地球環境的變化，半衰期可能變短
（2）下列敘述中不符合物理學史的是
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象提出了光子說
C．湯姆生發現了電子，并首先提出原子的核式結構模型
D．貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發現了放射性元素釙（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量為0.5kg，乙車和磁鐵的總質量為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（1）用如圖所示的實驗裝置研究電磁感應現象．當有電流從電流表的正極流入時，指針向右偏轉．下列說法哪些是正確的
 
 
A．當把磁鐵N極向下插入線圈時，電流表指針向左偏轉
B．保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發生偏轉
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
D．當把磁鐵N極從線圈中拔出時，電流表指針向右偏轉
（2）為測測量玩具遙控汽車的額定功率，某同學用天平測出其質量為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，繼續運行一段時間后關閉小車的發動機，使其和地而上滑行直至停下；
C、處理紙帶上打下的點跡．
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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．熱量不可能自發地從低溫物體傳到高溫物體
B．質量、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，縱坐標表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標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系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是
B
B

A．ab為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標的數量級為10-10m
B．ab為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標的數量級為10-10m
C．若兩個分子間距離大于e點的橫坐標，則分子間作用力表現為斥力
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由燃氣罐（內有液態丙烷）、穩壓裝置和燃燒器三部分組成，當穩壓閥打開以后，燃氣以氣態形式從氣罐里出來，經過穩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．燃氣由液態變為氣態的過程中要對外做功
B．燃氣由液態變為氣態的過程中分子的分子勢能減少
C．燃氣在燃燒室燃燒的過程是熵增加的過程
D．燃氣在燃燒后釋放在周圍環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學年江蘇省宿遷市泗陽中學高三（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）
二氧化碳是導致全球變暖的主要原因之一，人類在采取節能減排措施的同時，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．
（1）在某次實驗中，將一定質量的二氧化碳氣體封閉在一可自由壓縮的導熱容器中，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的熵減小
（2）實驗發現，二氧化碳氣體在水深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）實驗發現，在水深300m處，二氧化碳將變成凝膠狀態，當水深超過2500m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體．設在某狀態下二氧化碳氣體的密度為ρ，摩爾質量為M，阿伏加德羅常數為N，將二氧化碳分子看作直徑為D的球，體積為于D3，則在該狀態下體積為V的二氧化碳氣體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．相對論認為時間和空間與物質的運動狀態有關
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，當波源突然停止振動時，其他質點也同時停止振動
D． 單擺的擺長增大后，簡諧運動的頻率會變大
（2）我國正在大規模建設第三代移動通信系統（3G），它將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合起來，能提供無線網絡、電話會議、電子商務等信息服務．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，手機將聲音信號轉變成電信號，再經過______（選填“調諧”、“調制”或“解調”）后，把信號發送到基站中轉．
（3）在某科技館內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系，證明了愛因斯坦方程的正確性
B．通過測試多種物質對X射線的散射，發現散射射線中有波長變大的成分
C．通過電子雙縫實驗，發現電子的干涉現象
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，這群氫原子能發出______種譜線，發出的光子照射某金屬能產生光電效應現象，則該金屬的逸出功應小于______eV．
（3）近年來，國際熱核聚變實驗堆計劃取得了重大進展，它利用的核反應方程是→．若和迎面碰撞，初速度大小分別為v1、v2，、、He、的質量分別為m1、m2、m3、m4，反應后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）．

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