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②變力功的求解問題和變力作用的過程問題:變力作用過程是應用牛頓運動定律和運動學公式難以求解的問題.變力的功也是功的計算式難以解決的問題.都可以應用動能定理來解決. 【查看更多】

大風可能給人們的生產和生活帶來一些危害，同時風能也是可以開發利用的清潔能源．
（1）據北京市氣象臺監測顯示，2012年3月23日北京刮起了今年以來最大的風，其短時風力達到近十級．在海淀區某公路旁停放的一輛小轎車被大風吹倒的數字信息亭砸中，如圖甲所示．已知該信息亭形狀為長方體，其高度為h，底面是邊長為l的正方形，信息亭所受的重力為G，重心位于其幾何中心．
①求大風吹倒信息亭的過程中，至少需要對信息亭做多少功；
②若已知空氣密度為ρ，大風的風速大小恒為v，方向垂直于正常直立的信息亭的豎直表面，大風中運動的空氣與信息亭表面作用后速度變為零．求信息亭正常直立時，大風給它的對時間的平均作用力為多大．
（2）風力發電是利用風能的一種方式，風力發電機可以將風能（氣流的動能）轉化為電能，其主要部件如圖乙所示．已知某風力發電機風輪機旋轉葉片正面迎風時的有效受風面積為S，運動的空氣與受風面作用后速度變為零，風力發電機將風能轉化為電能的效率和空氣密度均保持不變．當風速為v且風向與風力發電機受風面垂直時，風力發電機輸出的電功率為P．求在同樣的風向條件下，風速為

v

2

時這臺風力發電機輸出的電功率．
利用風能發電時由于風速、風向不穩定，會造成風力發電輸出的電壓和功率不穩定．請你提出一條合理性建議，解決這一問題．

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大風可能給人們的生產和生活帶來一些危害，同時風能也是可以開發利用的清潔能源．
（1）據北京市氣象臺監測顯示，2012年3月23日北京刮起了今年以來最大的風，其短時風力達到近十級．在海淀區某公路旁停放的一輛小轎車被大風吹倒的數字信息亭砸中，如圖甲所示．已知該信息亭形狀為長方體，其高度為h，底面是邊長為l的正方形，信息亭所受的重力為G，重心位于其幾何中心．
①求大風吹倒信息亭的過程中，至少需要對信息亭做多少功；
②若已知空氣密度為ρ，大風的風速大小恒為v，方向垂直于正常直立的信息亭的豎直表面，大風中運動的空氣與信息亭表面作用后速度變為零．求信息亭正常直立時，大風給它的對時間的平均作用力為多大．
（2）風力發電是利用風能的一種方式，風力發電機可以將風能（氣流的動能）轉化為電能，其主要部件如圖乙所示．已知某風力發電機風輪機旋轉葉片正面迎風時的有效受風面積為S，運動的空氣與受風面作用后速度變為零，風力發電機將風能轉化為電能的效率和空氣密度均保持不變．當風速為v且風向與風力發電機受風面垂直時，風力發電機輸出的電功率為P．求在同樣的風向條件下，風速為

時這臺風力發電機輸出的電功率．
利用風能發電時由于風速、風向不穩定，會造成風力發電輸出的電壓和功率不穩定．請你提出一條合理性建議，解決這一問題．

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（1）電磁打點計時器是一種計時的儀器，使用時要注意調節好振針的高度，如果振針的位置過低，打出的紙帶的點跡是______，還會對紙帶產生______，對實驗結果有較大的影響．利用打點計時器和如圖1的其他器材可以開展多項實驗探究，其主要步驟如下：
a、按裝置安裝好器材并連好電路
b、接通電源，釋放紙帶，讓重錘由靜止開始自由下落
c、關閉電源，取出紙帶．更換紙帶，重復步驟b，打出幾條紙帶
d、選擇一條符合實驗要求的紙帶，數據如圖2（相鄰計數點的時間為T），進行數據處理．
①若是探究重力做功和物體動能的變化的關系．需求出重錘運動到各計數點的瞬時速度，試表示在B點時重錘運動的瞬時速度V_B=______．
②若是測量重力加速度g．為減少實驗的偶然誤差，采用逐差法處理數據，則加速度大小可以表示為g=______．
③如果求出的加速度值與當地重力加速度公認的值g′有較大差距，說明實驗過程存在較大的阻力，若要測出阻力的大小，則還需測量的物理量是______．試用這些物理量和紙帶上的數據符號表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=______．

（2）某實驗小組要測量一電源的電動勢E（約3V）和內阻r（約1Ω），現有下列器材：
a、電壓表V（3V和15V兩個量程）
b、電阻箱R（0～999.9Ω）
c、定值電阻R=10Ω
d、開關和導線．
其實驗的實物連接圖如圖3所示，請就下列問題作答：
①根據實物連接圖畫出實驗電路圖
②主要的實驗步驟如下
a、閉合電鍵，將電阻箱的阻值調到R₁，讀得電壓表的讀數U₁
b、將電阻箱的阻值調到R₂，讀得電壓表的讀數U₂
c、由方程組U₁=

和U₂=

解出E和r
若考慮實驗結果的準確性，請指出上述步驟有何不妥之處：______
③若采用線性圖象處理數據，請寫出與線性圖象對應的坐標軸表示的物理量（用字母符號表示）y軸：______，x軸：______．

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（18分。6+12=18）
（1）某同學設計了如圖所示的裝置來驗證“加速度與力的關系”.把打點計時器固定在長木板上，把紙帶穿過打點計時器連在小車的左端.將數字測力計固定在小車上，小車放在長木板上.在數字測力計的右側拴有一細線，細線跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一重物相連，在重物的牽引下，小車在木板上加速運動，數字測力計可以直接顯示細線拉力的大小.

①采用數顯測力計測量細線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比（填選項前的字母）
A．可以不用平衡摩擦力
B．直接測量小車（包括測力計）所受的拉力，可以減少誤差
C．利用此實驗裝置不用測量重物的質量
D．重物的質量要遠遠小于小車和數顯測力計的總質量
②下圖是某同學在此實驗中獲得的一條紙帶，其中兩相鄰計數點間有四個點未畫出.已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50H_Z，則小車運動的加速度a=_______m/s².

③保持小車和數字測力計的總質量一定，改變鉤碼的質量，測出相應的加速度．采用圖象法處理數據．請同學們根據測量數據做出a—F圖象.

(2).實驗桌上有下列儀器

A．待測電源（電動勢約3V，內阻約7Ω）；
B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A擋的內阻約0.5Ω，3A擋的內阻約0.1Ω；）
C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V擋的內阻約5kΩ，15V擋內阻約25kΩ）；
D．滑動變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）；
E．滑動變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）；
F．開關、導線若干；
G．小燈泡“4V 0.4A”。
請你解答下列問題：
①利用給出的器材測量電源的電動勢和內阻，要求測量有盡可能高的精度且便于調節，應選擇的滑動變阻器是________（填代號）。
②請將圖甲中的實物連接成實驗電路圖；
③某同學根據測得的數據，作出U-I圖象如圖乙中圖線a所示，由此可知電源的電動勢E=_______V，內阻r=_________Ω；
④若要利用給出的器材通過實驗描繪出小燈泡的伏安特性曲線，要求測量多組實驗數據，并畫出實驗原理電路圖；
⑤將（4）步中得到的數據在同一U-I坐標系內描點作圖，得到如圖乙所示的圖線b，如果將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時小燈泡的實際功率為____________W。

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（18分。6+12=18）

（1）某同學設計了如圖所示的裝置來驗證“加速度與力的關系”.把打點計時器固定在長木板上，把紙帶穿過打點計時器連在小車的左端.將數字測力計固定在小車上，小車放在長木板上.在數字測力計的右側拴有一細線，細線跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一重物相連，在重物的牽引下，小車在木板上加速運動，數字測力計可以直接顯示細線拉力的大小.