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质量为500吨的机车以恒定的功率由静止出发,经5min行驶2.25km,速度达到最大值54km/h,设阻力恒定.问:
(1)机车的功率P多大?
(2)机车的速度为36km/h时机车的加速度a多大?
(1)机车的最大速度为vm=54km/h=15m/s.
以机车为研究对象,机车从静止出发至达速度最大值过程,根据动能定理得
Pt-fx=
1
2
m
v2m

当机车达到最大速度时P=Fvm=fvm
由以上两式得P=
m
v3m
2(vmt-x)
=3.75×105W
(2)机车匀速运动时,阻力为f=F=
P
vm
=2.5×104N

当机车速度v=36km/h时机车的牵引力为F1=
P
v
=3.75×104N
根据牛顿第二定律F1-f=ma
得 a=2.5×10-2m/s2
答:(1)机车的功率P是3.75×105W.
(2)机车的速度为36km/h时机车的加速度a为2.5×10-2m/s2
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,假设一位演员(可视为质点)沿竖直放置的光滑圆形轨道内侧做圆周运动。演员从最高点A滑到最低点B的过程中,下列关于演员线速度大小的平方随演员下降高度h变化的四个图象正确的是( )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接,AB段长x=10m,半圆形轨道半径R=2.5m.质量m=0.10kg的小滑块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经B点时撤去力F,小滑块进入半圆形轨道,沿轨道运动到最高点C,从C点水平飞出.重力加速度g取10m/s2
(1)若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点.滑块落回A点时的速度;
(2)如果要使小滑块在圆弧轨道运动过程中不脱离轨道,求水平恒力F应满足的条件.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图1所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m.选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E随高度h的变化如图2所示.g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.则(  )
A.物体的质量m=0.67kg
B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.40
C.物体上升过程的加速度大小a=10m/s2
D.物体回到斜面底端时的动能Ek=10J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,竖直平面内的一半径R=0.5m的不光滑圆弧槽BCD,B点与圆心O等高,D点在圆心正下方.质量m=0.1Kg的小球从B点正上方H=0.8m高处的A点自由下落,由B点进入圆弧槽轨道,从D点水平飞出后落出后落在水平面上的Q点,DQ间的水平距离s=1.6m,D点距水平面的高度h=0.8m,g取10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)小球经过B点时的速度大小VB
(2)小球经过圆弧槽D点的速度大小VD
(3)小球在圆弧槽BCD上运动损失的机械能.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示为摩托车特技比赛用的部分赛道,由一段倾斜坡道AB与竖直圆形轨道BCD衔接而成,衔接处平滑过渡且长度不计.已知坡道的倾角θ=11.5°,圆形轨道的半径R=10m,摩托车及选手的总质量m=250kg,摩托车在坡道行驶时所受阻力为其重力的0.1倍.摩托车从坡道上的A点由静止开始向下行驶,A与圆形轨道最低点B之间的竖直距离h=5m,发动机在斜坡上产生的牵引力F=2750N,到达B点后摩托车关闭发动机.已知sin11.5°=
1
5
,g取10m/s2,求:
(1)摩托车在AB坡道上运动的加速度;
(2)摩托车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力;
(3)若运动到C点时恰好不脱离轨道,求摩托车在BC之间克服摩擦力做的功.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,一木块静止在光滑水平面上,一颗子弹沿水平方向射入木块.并留在了木块中,子弹射入木块的深度为d.在子弹进入木块到两者相对静止的过程中,木块沿水平面移动的距离为L,子弹与木块间摩擦阻力的大小为f,则在这一过程中(  )
A.木块动能的增加量为fL
B.子弹动能的减少量为f(L+d)
C.系统机械能的减少量为fd
D.系统机械能的减少量为f(L+d)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图甲所示,把系在轻绳上的A、B两球由图示位置同时由静止释放(绳开始时拉直),则在两球向左下摆动时,下列说法中正确的是(  )
A.绳OA对A球做正功B.绳AB对B球不做功
C.绳AB对A球做负功D.绳AB对B球做正功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

质量为m=0.5kg、可视为质点的小滑块,从光滑斜面上高h0=0.6m的A点由静止开始自由滑下.已知斜面AB与水平面BC在B处通过一小圆弧光滑连接.长为x0=0.5m的水平面BC与滑块之间的动摩擦因数μ=0.3,C点右侧有3级台阶(台阶编号如图所示),D点右侧是足够长的水平面.每级台阶的高度均为h=0.2m,宽均为L=0.4m.(设滑块从C点滑出后与地面或台阶碰撞后不再弹起).
(1)求滑块经过B点时的速度vB
(2)求滑块从B点运动到C点所经历的时间t;
(3)(辨析题)某同学是这样求滑块离开C点后,落点P与C点在水平方向距离x的:
滑块离开C点后做平抛运动,下落高度H=4h=0.8m,在求出滑块经过C点速度的基础上,根据平抛运动知识即可求出水平位移x.
你认为该同学解法是否正确?如果正确,请解出结果.如果不正确,请说明理由,并用正确的方法求出结果.

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