Question

7．2017年4月25日，銀川市共享單車投放儀式在光明廣場舉行．市民只要用APP掃描車上對應的唯一解鎖碼（二維碼），APP識別之后就會傳輸車輛信息到云數據，接著再返回對應車輛一串解鎖指令．同時，由于具有GPS定位功能，車輛的位置能被實時確定．但這里有人很費解，既然車輛配備GPS還能收發信號，那它的電又是從哪里來呢？原來是踩動單車時傳動軸在磁體周圍轉動，就能產生變化的電流．單車的尾部安裝一種塑料制成的反光鏡，夜間騎車時，在車燈照射下，能把光線按原來方向返回．
（l）在圖1中作出反光鏡所有反射光線的光路圖；在圖2中做出共享單車車閘的動力臂及阻力臂

（2）當手機掃描二維碼時，下列說法正確的是D
A．掃描時手機接收到的信號時利用了次聲波B．二維碼位于攝像頭的一倍焦距以內
C．二維碼是光源  D．攝像頭相當于凸透鏡
（3）圖3實驗現象與文中劃線部分原理相同的是C

（4）一般情況下，充足氣的單車輪胎總著地面積大約為100cm²，單車的質量約為15kg，普通的中學生質量約為50kg，樂樂騎單車10min勻速前進了3km，騎行過過程中所受阻力是20N，求①自行車對地面的壓強為多少？②這段時間內牽引力的功率為多少？（g=10N/kg）
（5）樂樂騎行過程中遇到下坡路段，在不蹬踏的情況下，動能和勢能是如何轉化的？機械能的變化情況是怎樣的？為什么？
（6）樂樂放學回家途中把自行車騎得飛快，媽媽看見后警告他說“以后騎自行車慢點，不然很危險”，用所學物理知識解釋！

Answer 1

分析 （1）光反射時，根據光的反射定律作圖，力臂指支點到力的作用線的垂直距離；
（2）凸透鏡成像時，物距u＞2f，成倒立縮小的實像，應用是照相機；
（3）分析文中劃線部分所應用物理知識，對照選項解題；
（4）水平面上的物體，對水平面產生的壓力大小與物體重力相等，由p=$\frac{F}{S}$求解；勻速運動的物體，所受的阻力與牽引力為一對平衡力，根據P=$\frac{W}{t}$解題；
（5）判斷的動能、勢能和機械能的變化情況主要從動能、重力勢能大小的影響因素考慮．
（6）物體的動能大小與質量和速度有關，據此答題．

解答 解：（1）作光的反射圖時，先作出法線，根據光的反射規律，由反射角等于入射角作圖；找出支點，分別作出支點到動力作用線和阻力作用線的垂直距離，如圖所示；
（2）A、掃描二維碼是光現象的應用，與聲現象無關，故A錯誤；
BD、照相機是利用物距大于二倍焦距時，成倒立縮小實像的規律制成的，因此，“掃入”二維碼時鏡頭和二維碼的距離大于二倍焦距，故B錯誤，D正確；
C、二維碼本身不發光，不是光源，故C錯誤；
故選D；
（3）由劃線部分可知，所應用的是電磁感應現象，A圖表明通電導體和磁體一樣，周圍存在磁場，故A不符合題意；
B圖描述的是磁場對電流有力的作用，故B不符合題意；
C圖描述的是電磁感應現象，故C符合題意；
D圖描述的是能過線圈在磁場中受力轉動，故D不符合題意，
故選C．
（4）對水平面的壓力為：F=G=mg=（50kg+15kg）×10N/kg=650N   
對水平面的壓強為p=$\frac{F}{S}$=$\frac{650N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=65000Pa；
勻速運動時，牽引力：F'=f=20N，
牽引力功率為：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{F's}{t}$=$\frac{20N×3×1000m}{10×60s}$=100W；
（5）自行車下坡時，重力勢能轉化為動能；因為自行車要克服阻力做功，其中一部分機械能轉化為內能，所以機械能總量變小；
（6）質量一定時，速度越大，動能越大，行駛中危險性大；
故答案為：（1）如圖所示；（2）；D（3）C；
（4）①自行車對地面的壓強為65000Pa；②這段時間內牽引力的功率為100W；
（5）自行車下坡時，重力勢能轉化為動能；因為自行車要克服阻力做功，其中一部分機械能轉化為內能，所以機械能總量變小；
（6）質量一定時，速度越大，動能越大，行駛中危險性大．

點評 本題考查了光的反射及力臂的作圖、壓強和功率的計算、能的轉化知識的運用，綜合性強，難度不大．