【题目】动车组列车是由几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(拖车)编成一组,它将动力装置分安装在多节车厢上。在某次试运行中共有4节动车和4节拖车组成动车组,每节动车可以提供P=750kW的额定功率,每节年用平均质量为m=20t。该次试运行开始时动车组先以恒定加速度a=0.5m/s2启动做直线运动,达到额定功率后再做变加速直线运动,总共经过550s的时间加速后,动车组使开始以最大速度vm=270km/h匀速行驶。设每节动车在行驶中的功率相同,行驶过程中每节车厢所受阻力相同且恒定。求:
(1)动车组在匀加速阶段的牵引力大小
(2)动车组在整个加速过程中每节动车的平均功率;
(3)动车组在整个加速过程中所通过的路程(计算结果保留两位有效数字)
【答案】(1) (2)715.9kW(3)28km
【解析】
(1)设动车组在运动中所受阻力为Ff,动车组的牵引力为F,动车组以最大速度匀速运动时:F=Ff
动车组总功率:P=Fvm=Ff vm
P=4P0
解得:Ff =4×104N
设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为F,由牛顿第二定律有:F-Ff=8ma
解得:F=1.2×105N
(2)设动车组在匀加速阶段所能达到的最大速度为v,匀加速运动的时间为t1;由:P=Fv
解得:v=25m/s
由运动学公式:v=at1
解得:t1=50s
动车在非匀加速运动的时间:t2=t-t1=500s
动车组在加速过程中每节动车的平均功率:
代入数据解得:=715.9kW(或约为716kW)
(3)设动车组在加速过程中所通过的路程为s,由动能定理:
4×p0t1+4p0t2-Ffs=
×8mvm2-0
解得:s=2.8×104m=28km
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【题目】如图所示一足够长的光滑斜面倾角为37°,斜面AB与水平面BC平滑连接。质量m=1 kg可视为质点的物体置于水平面上的D点,D点距B点d=7 m,物体与水平面间的动摩擦因数为0.4。现使物体受到一水平向左的恒力F=6.5 N作用,经时间t=2 s后撤去该力,物体经过B点时的速率不变,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,求:
(1)撤去拉力F后,物体经过多长时间经过B点?
(2)物体最后停下的位置距B点多远?
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【题目】某实验小组用图甲所示的装置“探究加速度与合外力的关系”,图中小车质量为M,砂桶和砂的总质量为m。实验中通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出,绳的拉力F可由弹簧测力计测出。现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m,进行多次实验,得到多组a、F值。
(1)为了减小实验误差,下列做法正确的是_________
A. 先释放小车,后接通打点计时器的电源
B. 该实验不需要平衡小车所受的摩擦力
C. 该实验砂桶和砂的总质量不需要远小于小车的质量
D. 滑轮摩擦要足够小,绳的质量要足够轻
(2)某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小a,横轴应___________(填选项前的字母)。
A. B.
C.
D. mg
(3)当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线将____________(填选项前的字母)。
A. 偏向纵轴 B. 保持原方向不变 C. 偏向横轴
(4)图丙为上述实验中打下的一条纸带,A、B、C、D、E为选出的五个计数点,每相邻两点间还有四个计时点未画出,测得,打点计时器的频率为f,则小车的加速度表达式为
__________(用f、
表示)。
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【题目】磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是________(填“防止”或“利用”)涡流而设计的,起________(填“电磁阻尼”或“电磁驱动”)的作用.
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【题目】如图所示,一木块在光滑水平面上受一恒力F作用而运动,前方固定一个弹簧,当木块接触弹簧后( )
A. 将立即做变减速运动
B. 将立即做匀减速运动
C. 在一段时间内仍然做加速运动,速度继续增大
D. 在弹簧处于最大压缩量时,物体的加速度为零
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【题目】如图所示,三个粗细均匀完全相同的圆木A、B、C堆放在水平地面上,处于静止状态,每个圆木的质量为m,截面的半径为R,三个截面圆心连线构成的等腰三角形的顶角∠O1=120°,若在地面上的两个圆木刚好要滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑圆木之间的摩擦,重力加速度为g,则( )
A. 圆木间的弹力为mg
B. 每个圆木对地面的压力为mg
C. 地面上的每个圆木受到地面的作用力为mg
D. 地面与圆木间的动摩擦因数为
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【题目】(1)我们已经知道,物体的加速度a同时跟合外力F和质量M两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系,需采用的思想方法是________.
(2)某同学的实验方案如图甲所示,她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F,为了减少这种做法带来的实验误差,她先做了两方面的调整措施:
a.用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是__________________.
b.使砂桶的质量远小于小车的质量,目的是使拉小车的力近似等于_______.
(3)图乙为实验中打出纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测出各计数点到A点间的距离.已知所用电源的频率为50Hz,打B点时小车的速度v=_____ m/s,小车的加速度a=_______ m/s2.(结果保留两位有效数字)
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【题目】在“探究两个电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的试验中,某同学采用如图所示的装置;试验时他保持两个小球所带的电量不变,研究力与两个带电小球间距离的关系;保持两个小球间距离不变,研究力与两个带电小球所带电量的关系.
(1)试验表明:两个电荷间相互作用力的大小,随两球间距离的_____而增大;随两球所带电量的____而增大.
(2)试验中该学生采用了_____ 这种方法来研究多个变量间的关系。(选填“累积法”、“控制变量法”、“演绎法”、“等效替代法”)
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