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          精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
          
			
          
				
          （19分）四川某中學物理興趣小組同學開展研究性學習，對常在火車站看到載重列車啟動時，機車首先要倒退的問題進行調查，最后得出結論：因為機車和車廂與鐵軌之間的最大靜摩擦力大于它們之間的動摩擦力，若機車不倒退直接啟動，啟動以后機車和車廂與鐵軌之間的摩擦力由靜摩擦力變?yōu)閯幽Σ亮�，當列車加速到一定的速度后，列車的機車就必須減少牽引力使列車勻速直線運動，資源不能得到充分的利用，所以載重列車常常采用先倒退的啟動方式啟動�，F假設有一列載重列車，若它不倒退以恒定的牽引力直接啟動，機車的牽引力能帶動49節(jié)車廂（不含機車），那么它利用倒退后用同樣大小的恒定牽引力啟動，該機車啟動59節(jié)同樣質量的車廂以后，恰好做勻速直線運動，已知機車與各節(jié)車廂的質量均為m，機車和各節(jié)車廂與鐵軌之間的動摩擦力為，假設機車倒退后，各節(jié)車廂之間的掛鉤離開相同的距離，機車加速后，每拉動一節(jié)車廂的瞬間可近似地認為滿足動量守恒定律的條件。求：
          （1）每一節(jié)車廂與鐵軌之間的最大靜摩擦力？
          （2）列車采用機車倒退的方式啟動后做勻速直線運動的速度？（最終結果可以用根式表示）
           
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）；（2）。
          解析:（19分）
          解：（1）設每節(jié)車廂所受最大靜摩擦力為fm，機車的牽引為為F
          直接啟動時，有　　　　              ①（1分）
          當采用倒退方式啟動時，有　　　　　 ②（1分）
          由①、②兩式可得：　　　　　          ③（1分）
          （2）設第一節(jié)車廂被拉動前，機車的速度為，被拉動后，機車的速度為V1′
          由動能定理有　 　　　　　　    ④（2分）
          由動量守恒定律有　　　　　　　       ⑤（2分）
          由 ④、⑤得　 　　　　　　      ⑥（1分）
          設第二節(jié)車廂被拉動前，機車的速度為V2，被拉動后，機車的速度為V2′，　　
          由動能定理有　 �、撸�2分）
          由動量守恒定律有　　　　　　　       ⑧（1分）
          由 ⑦、⑧得　 　　　　　　     ⑨（1分）
          同理可得　 　　　　　          ⑩（1分）
          由數學歸納法有　 　　  11（2分）
          　 　12（2分）
          即列車采用倒退的方式啟動后做勻速直線運動的速度為
                  （2分）
           
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				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
			
          

						
          （1）放射性物質
           
          210
          84
          Po          和
           
          60
          27
          Co          的核衰變方程為：
           
          210
          84
          Po→
           
          206
          82
          Pb+X1               
           
          60
          27
          Co→
           
          60
          28
          Ni+X2
          方程中的X1代表的是
           
          ，X2代表的是
           
          ．
          （2）如圖1所示，鉛盒內裝有能釋放α、β和γ射線的放射性物質，在靠近鉛盒的頂部加上電場E或磁場B，在圖1（a）、（b）中分別畫出射線運動軌跡的示意圖．（在所畫的軌跡上須標明是α、β和γ中的哪種射線）
          （3）帶電粒子的荷質比
          q
          m
          是一個重要的物理量．某中學物理興趣小組設計了一個實驗，探究電場和磁場對電子運動軌跡的影響，以求得電子的荷質比，實驗裝置如圖2所示．
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          ①他們的主要實驗步驟如下：
          A．首先在兩極板M1M2之間不加任何電場、磁場，開啟陰極射線管電源，發(fā)射的電子從兩極板中央通過，在熒幕的正中心處觀察到一個亮點；
          B．在M1M2兩極板間加合適的電場：加極性如圖2所示的電壓，并逐步調節(jié)增大，使熒幕上的亮點逐漸向熒幕下方偏移，直到熒幕上恰好看不見亮點為止，記下此時外加電壓為U．請問本步驟目的是什么？
          C．保持步驟B中的電壓U不變，對M1M2區(qū)域加一個大小、方向合適的磁場B，使熒幕正中心重現亮點，試問外加磁場的方向如何？
          ②根據上述實驗步驟，同學們正確推算處電子的荷質比與外加電場、磁場及其他相關量的關系為
          q
          m
          =
          U
          B2d2
          ．一位同學說，這表明電子的荷質比將由外加電壓決定，外加電壓越大則電子的荷質比越大，你認為他的說法正確嗎？為什么？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
              （07年廣東卷）  帶電粒子的荷質比是一個重要的物理量。某中學物理興趣小組設計了一個實驗，探究電場和磁場對電子運動軌跡的影響，以求得電子的荷質比，實驗裝置如圖所示。
              
                ①他們的主要實驗步驟如下：
                A、首先在兩極板M1M2之間不加任何電場、磁場，開啟陰極射線管電源，發(fā)射的電子從兩極板中央通過，在熒幕的正中心處觀察到一個亮點；
                B、在M1M2兩極板間加合適的電場：加極性如圖所示的電壓，并逐步調節(jié)增大，使熒幕上的亮點逐漸向熒幕下方偏移，直到熒幕上恰好看不見亮點為止，記下此時外加電壓為U。請問本步驟目的是什么？
                C、保持步驟B中的電壓U不變，對M1M2區(qū)域加一個大小、方向合適的磁場B，使熒幕正中心重現亮點，試問外加磁場的方向如何？
           ②根據上述實驗步驟，同學們正確推算處電子的荷質比與外加電場、磁場及其他相關量的關系為。一位同學說，這表明電子的荷質比將由外加電壓決定，外加電壓越大則電子的荷質比越大，你認為他的說法正確嗎？為什么？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：2007年普通高等學校招生全國統一考試（廣東卷）物理試題
				題型：實驗題
			
          

						

          【小題1】(1)放射性物質Pb和Co?的核衰變方程分別為:Po→Pb+X1Co→Ni+X2方程中的X1代表的是        ,X2代表的是         .?
          【小題2】(2)如圖所示,鉛盒內裝有能釋放、和射線的放射性物質,在靠近鉛盒的頂部加上電場E或磁場B,在圖(a)、   (b)中分別畫出射線運動軌跡的示意圖.(在所畫軌跡上須標明是、和中的哪種射線)?
          【小題3】(3)帶電粒子的荷質比是一個重要的物理量.某中學物理興趣小組設計了一個實驗,探究電場和磁場對電子運動軌跡的影響,以求得電子的荷質比,實驗裝置如圖所示.?

          ①他們的主要實驗步驟如下:?
          A.首先在兩極板M1M2之間不加任何電場、磁場,開啟陰極射線管電源,發(fā)射的電子束從兩極板中央通過,在熒屏的正中心處觀察到一個亮點;?
          B.在M1M2兩極板間加合適的電場:加極性如圖所示的電壓,并逐步調節(jié)增大,使熒屏上的亮點逐漸向熒屏下方偏移,直到熒屏上恰好看不見亮點為止,記下此時外加電壓為U.請問本步驟的目的是什么??
          C.保持步驟B中的電壓U不變,對M1M2區(qū)域加一個大小、方向合適的磁場B,使熒屏正中心處重現亮點,試問外加磁場的方向如何??
          ②根據上述實驗步驟 ,同學們正確地推算出電子的荷質比與外加電場\,磁場及其他相關量的關系為.一位同學說,這表明電子的荷質比大小將由外加電壓決定,外加電壓越大則電子的荷質比越大,你認為他的說法正確嗎?為什么??
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：2011-2012學年四川省高三高考極限壓軸理科綜合物理試卷（解析版）
				題型：計算題
			
          

						
          （19分）四川某中學物理興趣小組同學開展研究性學習，對常在火車站看到載重列車啟動時，機車首先要倒退的問題進行調查，最后得出結論：因為機車和車廂與鐵軌之間的最大靜摩擦力大于它們之間的動摩擦力，若機車不倒退直接啟動，啟動以后機車和車廂與鐵軌之間的摩擦力由靜摩擦力變?yōu)閯幽Σ亮�，當列車加速到一定的速度后，列車的機車就必須減少牽引力使列車勻速直線運動，資源不能得到充分的利用，所以載重列車常常采用先倒退的啟動方式啟動。現假設有一列載重列車，若它不倒退以恒定的牽引力直接啟動，機車的牽引力能帶動49節(jié)車廂（不含機車），那么它利用倒退后用同樣大小的恒定牽引力啟動，該機車啟動59節(jié)同樣質量的車廂以后，恰好做勻速直線運動，已知機車與各節(jié)車廂的質量均為m，機車和各節(jié)車廂與鐵軌之間的動摩擦力為，假設機車倒退后，各節(jié)車廂之間的掛鉤離開相同的距離，機車加速后，每拉動一節(jié)車廂的瞬間可近似地認為滿足動量守恒定律的條件。求：
          


          （1）每一節(jié)車廂與鐵軌之間的最大靜摩擦力？
          


          （2）列車采用機車倒退的方式啟動后做勻速直線運動的速度？（最終結果可以用根式表示）
          


           
          

			
          

			
          
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