综合题 适中0.65 引用1 组卷469
小星和家人乘坐过山车,当过山车经过轨道最高位置时,他明显感觉到自己仍然在挤压座椅,如图甲所示。小星问爸爸:我经过最高位置时,由于要受到竖直向下的重力,按说不应该对倒置的座椅产生压力呀,但我明显感觉到自己仍然在挤压坐犄,这是为什么呢?爸爸向他解释道:刚才我们在轨道上的运动是圆周运动,而做圆周运动的物体,需要有指向圆心的力来改变物体的运动方向使物体做这种运动,这种力叫向心力,刚才过出车经过轨道内侧最高位置时所需的向心力就是由重力和座椅对人的作用力共同提供的。小星进一步查阅资料得知,如图乙所示,若一个质量为m的物体,沿半径为r的圆弧做圆周运动,其运动的速度为v(即单位时间内物体通过的圆弧长),那么物体所需向心力的大小为。如图丙所示,是小星模拟过山车的运动情景,光滑水平轨道左端固定一轻质弹簧,右端与半径为r的半圆轨道BCD相切,半圆轨道接触面粗糙程度均匀,半圆的直径BD是竖直的,轻质弹簧无形变,最右端位于O点,小球(与弹簧右端只接触,并不相连接)在外力作用下压缩弹簧至A位置时释放。小球被弹出,在O点离开弹簧,小球此时速度太小为7m/s。小球能够沿着轨道运动并到达半圆轨道的最高位置D点,小球此时速度大小为3m/s。其中,小球的质量为0.2kg,光滑水平轨道OB段的长度为2.1m,半圆轨道的半径为r=0.6m,g取10N/kg。若不计空气阻力,小球可看成一个点。请回答下列问题:
(1)小球在光滑水平轨道OB段运动的时间是______ ;
(2)小球通过位置D时受到的作用力有______ ,此时小球的速度比小球离开弹簧时的速度小,其原因是______ ;
(3)当小球到达半圆轨道的最高位置D点时,小球对轨道的压力大小为______ 。
(1)小球在光滑水平轨道OB段运动的时间是
(2)小球通过位置D时受到的作用力有
(3)当小球到达半圆轨道的最高位置D点时,小球对轨道的压力大小为
2021九年级·广东佛山·竞赛
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如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人。机器人通过电动机旋转产刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
表一:
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数,测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。
表二:
(1)机器人工作时,主机内部的气压______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压而产生吸力;
(2)若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.01s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离为______ m;(设超声波在空气中的传播速度为340m/s)
(3)由表二数据可知,当风量为0.015m3/s时,此时吸入功率为______ W;
(4)上述风量下,1分钟内通过吸尘电机排出的空气质量为______ kg;(取ρ空气=1.3kg/m3)
(5)充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为______ min。
表一:
额定工作电压 | 12V | 额定功率 | 30W |
电池容量 | 2500mAh | 工作噪音 | <50dB |
净重 | 4kg | 最大集尘量 | 1kg |
表二:
真空度(Pa) | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 |
风量(m3/s) | 0.025 | 0.02 | 0.017 | 0.015 | 0.013 |
吸入功率(W) | 10 | 9 | 8.5 | 7.8 |
(2)若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.01s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离为
(3)由表二数据可知,当风量为0.015m3/s时,此时吸入功率为
(4)上述风量下,1分钟内通过吸尘电机排出的空气质量为
(5)充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为
某次列车的运行时刻表如下:
请回答下列问题:
(1)旅途中,小馨同学观察到窗外的电线杆飞速的向列车后方“跑去”,请用所学物理知识解释该现象。
(2)小馨同学面对车窗可以看到自己的像,请用所学物理知识解释该现象。
(3)列车全程的平均速度为多少km/h?
(4)如果列车长150m,以20m/s的速度匀速驶过一条长450m的桥梁,列车刚好完全通过桥梁的时间是多少?
站次 | 站名 | 到达时间 | 开车时间 | 距始发站里程/km |
1 | 萍乡 | 始发站 | 07∶02 | 0 |
2 | 宜春 | 07∶49 | 07∶53 | 71 |
3 | 分宜 | 08∶11 | 08∶14 | 95 |
4 | 新余 | 08∶33 | 08∶49 | 125 |
5 | 樟树 | 09∶36 | 09∶42 | 200 |
6 | 丰城 | 09∶57 | 10∶02 | 225 |
7 | 南昌 | 10∶52 | 终点站 | 299 |
(1)旅途中,小馨同学观察到窗外的电线杆飞速的向列车后方“跑去”,请用所学物理知识解释该现象。
(2)小馨同学面对车窗可以看到自己的像,请用所学物理知识解释该现象。
(3)列车全程的平均速度为多少km/h?
(4)如果列车长150m,以20m/s的速度匀速驶过一条长450m的桥梁,列车刚好完全通过桥梁的时间是多少?
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