归纳式探究—研究电子在电场中的偏转:
如图,给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压,两板之间就有了电场。若将电子沿着平行于两板的中线方向入射到电场中,电子就会发生偏转。若两板间距为d,板长为乙,所加的电压为U,电子入射初速度为V0,离开电场时偏移的距离为Y,则经研究得到如下数据:
(1) y=k,其中k= (填上数值和单位)。将数据表格形式变成公式形式,运用了 法。
(2)相同情况下,电子的入射初速度越大,偏移距离越_。它们间的关系可以用图像中的图线_表示。
(3)现有两块平行相对的长度为5cm、间距为l cm的金属板,为了让初速度为3×107m/s的电子从一端沿两板间中线方向入射后,刚好能从另一端的金属板边缘处射出,需要加_V的电压。
结合图阅读以下材料,回答问题.
混合动力型汽车
利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车,通常指的是利用汽油和电池的汽车.该类型汽车,一般有一台质量较小且较为经济的汽油发动机与电动机.汽油发动机可以满足大多数情况下行驶的需要,当需要更多的动力时,可以再由电动机提供,电动机由能重复充电的蓄电池供电.
有一种类型的混合动力型汽车,称为“并联混合动力型汽车”(如图甲).该车的汽油发动机和电动机通过同一个变速器与车轮相连.何时使用汽油发动机,何时使用电动机,何时两者同时使用由内置电脑确定.这类汽车除了油箱里的汽油之外,不再需要外界其它能源.与电动汽车不同,你不需要将混合动力型汽车的蓄电池接到电源插座上去充电.普通汽车在制动时,汽车的动能全部转化为内能.该类型汽车在制动时,电动机作为发电机使用,把汽车的一部分动能转化为电能,实现了对电池的充电.
(1)混合动力型汽车与普通汽车相比,具有哪些优点(写出两点).
(2)并联混合动力型汽车在制动时,汽车的动能转化为和.
(3)并联混合动力型汽车以速度v匀速行驶时,若汽油发动机与电动机同时提供动力,功率分别为P1、P2,则此时该车受的阻力F=.
1.汽油发动机
2.电动机
3.车轮
4.内置电脑
5.油箱
6.电池
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汽车再生制动器
目前汽车刹车器均采用油压制动,油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉,形成能源的浪费。现有一种汽车再生制动器,能把汽车制动时消耗的部分机械能转化为电能而储存起来,有效地利用了能量。这种制动器有个重要参数叫“储能效率”,储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止运动的过程中,将机械能转化为电能的效率.
实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力,仍需要与油压制动器 配合使用,产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求,若某汽车以20km/h的速度行驶,刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表:
时间t/s |
0 |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
再生刹车阻力f/×103N |
8.0 |
8.1 |
8.4 |
9.0 |
10.0 |
10.0 |
10.0 |
7.5 |
5.0 |
(1)油压制动刹车时消耗的机械能转化为内能,而这些内能却不能再次转化为汽车的机械能,说明能量的转移和转化具有_ _性;汽车再生制动器中将机械能转化为电能的装置是__(电动机/发电机).
(2)某次汽车正常行驶时的机械能为3.75×105J ①若关闭发动机,直至停止运动,有1.5×105J的机械能车化为内能,则该汽车的储能效率是_ _。②若制动时油压制动器与再生制动器同时工作,产生的内能将_(大于/小于/等于)1.5×105J。
(3)在图中作出汽车刹车时再生制动器0~1.0s内产生的刹车阻力随时间变化的图像。
(4)如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N,由图像可知t=0.7s时,油压制动器需提供_N的刹车阻力.
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旋转活塞式内燃机
燃烧室内产生的高温高压燃气推动活塞旋转以产生动力的内燃机. 是由德国工程师汪克尔研制成功的一种新型内燃机.它的外形如图甲、内部主要结构如图乙.圆形汽缸内的三角形转子(即活塞)将汽缸分为三个工作室(汽缸).跟活塞往复式内燃机一样一个工作循环有四个工作过程.
吸气过程:如图丙,转子为顺时针方向旋转,当扫气条扫过进气口之前,随着转子的运动,工作室的容积会越来越大,使汽缸内气压变小,汽缸进气,当扫气条扫过进气口以后,进气停止;压缩冲程:随着转子的继续运动,汽缸内的体积会越来越小,气体被压缩,此时火花塞点火;加热过程:当汽缸容积小到接近临界值时,火花塞点火,引燃缸内混合气体,气体急速膨胀,推动转子继续顺时针方向转动,随后汽缸容积变大,当扫气条运动到排气口时,做功完成;扫气条扫过排气口以后,排气口与汽缸相通,此时开始排气冲程,转子仍然顺时针方向运动,汽缸容积变小,将缸内废气排出.该工作室完成一个完整的循环过程.图中虽只列出了一个工作室的工作过程,实际上在转子转动一周的过程中,三个工作室均完成了一个工作循环.就意味着输出轴每转动一周,对外要做功三次.由于摆脱了活塞的往复运动,直接把燃烧产生的内能转换成了旋转能量.省去了曲轴连杆机构,使内燃机结构紧凑、轻巧、功率大、运行平稳,有利于高速化.
(1)旋转活塞式内燃机是通过方式改变内能;
(2)如图丁,汽缸内a、b、c三个工作室分别处于不同的工作过程,分别是( )
A.吸气、压缩、做功 | B.吸气、压缩、排气 |
C.压缩、做功、排气 | D.吸气、做功、排气 |
(3)如果一台旋转活塞式内燃机的转速为9000转/分,1秒内对外做功次;
(4)与传统的活塞往复式内燃机相比,旋转活塞式内燃机的转速较(快/慢);
(5)活塞式内燃机是提供动力的机械,实际启动时(需要/不需要)外力.
如图1,天宫一号绕地球运动一圈约1.5小时,宇航员在天宫一号做实验.
(1)如图2,用软绳将小球系在铁架台上,小球不动,下列说法唯一正确的是______.
a.小球质量比在地面时小
b.以地球为参照物,小球是静止的
c.绳对小球没有力的作用,小球不受任何力作用
d.小球绕地球运动的方向不断改变,所以小球一定受到力的作用
(2)如图3,王亚平仅轻轻碰了一下悬空的聂海胜,聂海胜由于______会在舱内继续前进.
物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动,这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力相对物体的重力比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。
(1)为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关,物理学习研究小组(一)提出了如下猜想:
猜想一:物体下落的时间与物体的材料有关;
猜想二:物体下落的时间与物体的质量有关;
猜想三:物体下落的时间与物体下落的高度有关。
为验证猜想的正确性,小组同学用6个金属球做了一系列实验,实验数据记录如下:
实验序号 |
材料 |
质量(g) |
下落高度(m) |
下落时间(s) |
1 |
铁球 |
50 |
10 |
1.43 |
2 |
铝球 |
50 |
10 |
1.43 |
3 |
铜球 |
50 |
10 |
1.43 |
4 |
铝球 |
50 |
15 |
1.75 |
5 |
铜球 |
80 |
20 |
2.02 |
6 |
铁球 |
80 |
10 |
1.43 |
①为了验证猜想一,应比较实验序号为_____、_____和_____的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体的材料(选填“有关”或“无关”)。
②为了验证猜想二,应比较实验序号为_____和_____的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体的质量(选填“有关”或“无关”)。
③为了验证猜想三,应比较实验序号为_____和_____的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体下落的高度(选填“有关”或“无关”)。
(2)物理学习研究小组(二)也对这个问题进行了研究,他们让质量相等的铁球和纸团同时从同一高度由静止开始下落,他们发现两者下落时间不相等,原因是:。
(3)下图甲是某实验小组绘制的金属球由静止自由下落的高度h与时间t关系图象;则,图乙中描述重力对该球做功W与时间t关系的四种图象中,正确的图象是。