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23. 2008年春節前后.我國南方部分地區遭遇了罕見的雪災.此次雪災造成輸電線被厚厚的冰層包裹.使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加.導致電力設施被嚴重損毀. 設想若干個相同鐵塔等高.等距.其結構模型如圖所示.已知鐵塔質量為m.塔基寬度為d.相鄰鐵塔間輸電線的長度為L.其單位長度的質量為mo.輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角.已知冰的密度為ρ.設冰層均勻包裹在輸電線上.且冰層的橫截面為圓形.其半徑為R. (1) 被冰層包裹后.每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少? (2)被冰層包裹后.輸電線在最高點.最低點所受的拉力大小分別為多少? (3)若某鐵塔一側的輸電線在頂端斷裂.該鐵塔由于受力不對稱.會造成該塔以塔基另一側與地面的接觸點為軸旋轉翻倒.已知地面對塔基的最大拉力為F(該力可簡化為作用點位于塔基中心.方向豎直向下的拉力).忽略包裹鐵塔的冰雪.要使鐵塔不致翻倒.輸電線上包裹的冰層半徑R的最大值Rmax為多少? 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

2008年春節前后,我國南方部分地區遭遇了罕見的雪災,此次雪災造成輸電線被厚厚的冰層包裹,使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加,導致電力設施被嚴重損毀.
設想若干個相同鐵塔等高、等距,其結構模型如圖所示.已知鐵塔(左右對稱)質量為m,塔基寬度為d.相鄰鐵塔間輸電線的長度為L,其單位長度的質量為mo,輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角.已知冰的密度為ρ,設冰層均勻包裹在輸電線上,且冰層的橫截面為圓形,半徑為R(輸電線的半徑可忽略).

(1)被冰層包裹后,每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少?
(2)被冰層包裹后,輸電線在最高點、最低點所受的拉力大小分別為多少?
(3)若某鐵塔一側的輸電線在頂端斷裂,該鐵塔由于受力不對稱,會造成該塔以塔基另一側與地面的接觸點為軸旋轉翻倒.已知地面對塔基的最大拉力為F(該力可簡化為作用點位于塔基中心、方向豎直向下的拉力),忽略包裹鐵塔的冰雪,要使鐵塔不致翻倒,輸電線上包裹的冰層半徑R的最大值Rmax為多少?

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2008年春節前后,我國南方部分地區遭遇了罕見的雪災,此次雪災造成輸電線被厚厚的冰層包裹,使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加,導致電力設施被嚴重損毀.
設想若干個相同鐵塔等高、等距,其結構模型如圖所示.已知鐵塔(左右對稱)質量為m,塔基寬度為d.相鄰鐵塔間輸電線的長度為L,其單位長度的質量為mo,輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角.已知冰的密度為ρ,設冰層均勻包裹在輸電線上,且冰層的橫截面為圓形,半徑為R(輸電線的半徑可忽略).

(1)被冰層包裹后,每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少?
(2)被冰層包裹后,輸電線在最高點、最低點所受的拉力大小分別為多少?
(3)若某鐵塔一側的輸電線在頂端斷裂,該鐵塔由于受力不對稱,會造成該塔以塔基另一側與地面的接觸點為軸旋轉翻倒.已知地面對塔基的最大拉力為F(該力可簡化為作用點位于塔基中心、方向豎直向下的拉力),忽略包裹鐵塔的冰雪,要使鐵塔不致翻倒,輸電線上包裹的冰層半徑R的最大值Rmax為多少?

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2008年春節前后,我國南方部分地區遭遇了罕見的雪災,此次雪災造成輸電線被厚厚的冰層包裹,使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加,導致電力設施被嚴重損毀.
設想若干個相同鐵塔等高、等距,其結構模型如圖所示.已知鐵塔(左右對稱)質量為m,塔基寬度為d.相鄰鐵塔間輸電線的長度為L,其單位長度的質量為mo,輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角.已知冰的密度為ρ,設冰層均勻包裹在輸電線上,且冰層的橫截面為圓形,半徑為R(輸電線的半徑可忽略).

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(1)被冰層包裹后,每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少?
(2)被冰層包裹后,輸電線在最高點、最低點所受的拉力大小分別為多少?
(3)若某鐵塔一側的輸電線在頂端斷裂,該鐵塔由于受力不對稱,會造成該塔以塔基另一側與地面的接觸點為軸旋轉翻倒.已知地面對塔基的最大拉力為F(該力可簡化為作用點位于塔基中心、方向豎直向下的拉力),忽略包裹鐵塔的冰雪,要使鐵塔不致翻倒,輸電線上包裹的冰層半徑R的最大值Rmax為多少?

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2008年春節前后,我國南方部分地區遭遇了罕見的雪災,此次雪災造成輸電線被厚厚的冰層包裹,使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加,導致電力設施被嚴重損毀.
設想若干個相同鐵塔等高、等距,其結構模型如圖所示.已知鐵塔(左右對稱)質量為m,塔基寬度為d.相鄰鐵塔間輸電線的長度為L,其單位長度的質量為mo,輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角.已知冰的密度為ρ,設冰層均勻包裹在輸電線上,且冰層的橫截面為圓形,半徑為R(輸電線的半徑可忽略).

(1)被冰層包裹后,每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少?
(2)被冰層包裹后,輸電線在最高點、最低點所受的拉力大小分別為多少?
(3)若某鐵塔一側的輸電線在頂端斷裂,該鐵塔由于受力不對稱,會造成該塔以塔基另一側與地面的接觸點為軸旋轉翻倒.已知地面對塔基的最大拉力為F(該力可簡化為作用點位于塔基中心、方向豎直向下的拉力),忽略包裹鐵塔的冰雪,要使鐵塔不致翻倒,輸電線上包裹的冰層半徑R的最大值Rmax為多少?

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2008年春節前后,我國南方大部分省區遭遇了罕見的雪災,此次災害過程造成17個。▍^、市、兵團)不同程度受災。尤其是雪災天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹(如圖甲),使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加,導致鐵塔被拉倒、壓塌(如圖乙),電力設施被嚴重損毀,給這些地方群眾的生產生活造成了極大不便和巨大損失。當若干相同鐵塔等高、等距時,可將之視為如圖所示的結構模型。已知鐵塔(左右對稱)相鄰鐵塔間輸電線的長度為L,其單位長度的質量為m0,輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角。已知冰的密度為ρ,設冰層均勻包裹輸電線上,且冰層的橫截面為圓形,其半徑為R(輸電線的半徑可忽略)。
(1)輸電線被冰層包裹后,每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少?
(2)輸電線被冰層包裹后,輸電線在最高點、最低點所受的拉力大小分別為多少?

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一、填空題,每小題4分,共20分

1、光子;科學假說;        2、;      3、TB=TC<TD;θBCD;

4、E1>E2;△E1 = △E2;     5、5,30

二、選擇題:共40分。

說明

單項選擇題(每題4分)

多項選擇題(每題5分)

題號

6

7

8

9

10

11

12

13

14

選項

C

D

B

A

A

AB

BD

AD

CD

三、實驗題:共30分

15、A

16、(1)A;(2)一節干電池、保護電阻 ;將電池與電流表、保護電阻串接

17、(1) ① ③  ①中有導電物質的一面朝上,③中應使用電壓傳感器;(2) a ;(3) f ,向右

18、(1)作圖法 ;(2)畫出的s-t(如圖線的s-t(如圖線                                                          

 

在誤差允許的范圍內,圖線甲為直線,物體從A到B的運動為勻速直線運動,從圖線的斜率可求得:    

從乙圖中無法直接判斷s、t之間的關系,但是該圖線接近于二次函數的圖像。為了驗證這個猜想,通過轉換變量來進行,即作s-t2圖線,為此求得表格如下:

時間t(s)

0.89

1.24

1.52

1.76

1.97

新變量t2(s2)

0.79

1.54

2.31

3.10

3.88

位移s(m)

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

 

依據上表中的t2、s數據可作圖線丙。從圖像中看出s與t2、呈線性變化關系,由圖中斜率求得,即

(3)從的過程中s隨t變化的規律是: 物體作勻速直線運動,          

的過程中s隨t變化的規律是:物體作初速度為零的勻加速直線運動,

 

19、解:(1)由圖線可看出滑塊上升和下滑的加速度大小幾乎相等,說明摩擦力對滑塊運動的影響可以忽略。

(2)因為有滑動摩擦力,所以圖線不對稱。

 

上滑時,s1 =1/2 g(sinθ+μcosθ)t12

下滑時,s 2=1/2 g(sinθ-μcosθ)t22

代入圖給數據s1 = s2=0.55m   t1=0.4s  t2=0.6s

 2

解得sinθ=0.5  θ=30°  μ=0.22

 (θ角在arcsin0.45 ―arcsin0.55范圍都算對;μ在0.2―0.3都算對)

 

四、計算題:共60分

20、解: 以密閉容器內的一定量氣體為研究對象,選取標準狀況為該氣體的一個已知狀態,根據理想氣體狀態方程可求解.

       取1摩爾氣體作為研究對象,在標準狀態下為,所包含的分子數為NA=6.023×1023個.在題設條件下,設其體積為V,則根據氣態方程:

       有

       每個分子所占的空間體積為,分子間的距離為

21、解:該同學的解法不合理。(1分)

因為在施加豎直向下的電場后,物體對桌面壓力N=mg+qE,因而物體受到的滑動摩擦力f=mN=m(mg+qE),而這位同學仍用f=mmg來計算摩擦力做的功。(2分)

正確解答:

未加電場:mg(H-h)-mmgSAC=0                                      (1分)

加電場后:(mg+qE)(H-h)-m(mg+qE)SAC=    (2分)

[ 聯解上述兩式得:   u=u0=4米/秒]

運用平拋運動的公式:       (2分)

 得:S==4                   (2分)

22、、解:由閉合電路歐姆定律作aP兩端的Uap―I圖像,因圖上任意一點的Uap與I所對應的矩形面積是外電路電阻Rx的輸出功率,從而由已知Rx的功率求出對應的Rx值。

根據閉合電路歐姆定律

圖像如圖所示,由圖可分析找到滑動變阻器的發熱功率為9W的A點和B點,所以Rx有兩個值。

 

23、解:(1)輸電線冰層體積V=πR2L,由于對稱性塔尖上所受壓力的增加量等于一根輸電線上冰層的重力,即ΔN=ρgV=ρgπR2L。

    (2)輸電線與冰層的總質量為:M=m0L+ρπR2L,輸電線受到三個力作用,由共點力平衡條件得:

    2F1cosθ=m0gL+ρgπR2L   

最高點所受拉力為:

    由半根輸電線的受力可得最低點的拉力為

   

    (3)設鐵塔被冰包裹時的質量為m`,則

  

    鐵塔即將翻倒時受到重力、地面拉力和輸電線拉力作用,以―端為軸,R取最大值時有:

      

  

24、解:(1)由題意知圓環所在處在磁感應強度B為:   ……①

圓環的有效切割長度為其周長即: ……②

圓環的電阻R為:……③

當環速度為v時,切割磁感線產生的電動勢為:……④

電流為:     ……⑤

故圓環速度為v時電功率為:P=I2R……⑥

聯立以上各式解得:……⑦

(2)當圓環加速度為零時,有最大速度vm

此時……⑧    由平衡條件……⑨

……⑩       聯立⑧⑨⑩解得……⑾

(3)由能量守恒定律……⑿

解得……⒀

評分標準:③④⑤⑧⑨⑾⒀各2分,⑥⑦⑩各1分,⑿3分共20分

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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