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17.某一品牌电动自行车在额定输出功率200W不变的情况下,质量为60kg的同学骑着此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.03倍.
(1)求电动车达到最大速度;
(2)当车速为2m/s时,其加速度为多大.(g=10m/s2

分析 (1)当牵引力等于阻力时,人骑车的速度最大,根据输出功率和阻力的大小求出最大速率
(2)求出车速为2m/s时的牵引力,根据牛顿第二定律求出加速度的大小

解答 解:(1)设车的质量为m,则车行驶时所受阻力为f=k(M+m)g             
当达到最大速度vm时,应有P=fvm                               
所以最大速度vm=$\frac{{p}_{出}}{f}$=6.0m/s
(2)当车速为v=2.0m/s时,牵引力F=$\frac{{P}_{出}}{v}$=60N
设此时车的加速度大小为a,根据牛顿第二定律F-f=(M+m)a            
解得a=0.4m/s2
答:(1)仅在电动机以额定功率提供动力的情况下,人骑车行驶的最大速率为6.0m/s.
(2)当车速v=2.0m/s时,人骑车的加速度大小为a=0.4m/s2

点评 本题关键对车受力分析后,运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解,同时要用到牵引力与功率和速度的关系公式

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.振动电机实际上是一个偏心轮,简化模型如图1所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力的大小为N,小球在最高点的速度大小为v,N-v2图象如图2所示.下列说法正确的是(  )
A.小球的质量为$\frac{a}{b}$R
B.当v=$\sqrt{b}$时,球对杆有向下的压力
C.当v<$\sqrt{b}$时,球对杆有向上的拉力
D.若c=2b,则此时杆对小球的弹力大小为2a

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

8.某同学设计了一个如图甲所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材为:
待测一节干电池、
电流表A(量程0.6A,内阻小于1Ω)、
电流表A1(量程0.6A,内阻不知)、
电阻箱(0~99.99Ω)、
滑动变阻器(0~10Ω)、
单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.
考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略.
(1)该同学按图甲连线,闭合开关K,将开关S与C接通,通过调节滑动变阻器和电阻箱,读取电流表A的示数为0.20A、电流表A1的示数为0.60A、电阻箱(如图乙)的示数为0.10Ω,则电流表A 的内阻为0.20Ω.

(2)利用图甲所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤:
①请同学们按图甲所示电路在图丙中的实物上完成实验所需的线路连接;
②断开开关K,调节电阻箱R,将开关 S接D,记录电阻箱的阻值和电流表示数;
③断开开关S,再次调节电阻箱R,将开关S接D,记录电阻箱的阻值和电流表示数;
④重复实验步骤②进行多次测量.
(3)图丁是由实验数据绘出的$\frac{1}{I}$-R图象,由此求出干电池的电动势E=1.50V、内阻r=0.25Ω.(计算结果保留二位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带.假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动.下列说法中正确的是(  )
A.各小行星绕太阳运动的周期小于一年
B.与太阳距离相等的每一颗小行星,受到太阳的引力大小都相等
C.小行星带内侧行星的加速度大于外侧行星的加速度
D.小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

12.实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的装置.钢球从斜槽上滚下,经过水平槽飞出后做平抛运动.每次都使钢球在斜槽上同一位置无初速滚下,钢球在空中做平抛运动,设法用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹.

(l)某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误,他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示.该同学根据自己所建立的坐标系,在描出的平抛运动轨迹图上任取一点(x,y),运用公式v0=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$求小球的初速度v0,这样测得的平抛初速度值与真实值相比偏大.(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
(2)如图所示,实线为该同学描出的小球平抛运动轨迹的一部分,测得AB,BC间的水平距离为△s1=△s2=0.4m,高度差△h1=0.25m,△h2=0.35m,由此可知小球平抛的初速度v0=4.0m/s.(重力加速度g取10m/s2

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2.已知月球质量是地球质量的$\frac{1}{81}$,月球半径是地球半径的$\frac{1}{4}$,分别在地球和月球上做同一实验:将一根内壁光滑的圆轨道竖直放置,如图所示,A与圆心在同一水平面内,一小钢球被一弹簧枪从A处贴着轨道射入,第一种情况使钢球恰能到达最高点B点;第二种情使钢球经B飞出后,恰好落回距离A点为半径r 的C点,且C、A、O三点在同一直线上,求:
(1)第一种情况,在月球和地球上恰过B点的速度之比.
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(1)请计算该星球表面附近卫星的环绕速度
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5.在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图1所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
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(2)当M与m的大小关系满足M?m时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(3)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系,应该做a与$\frac{1}{M}$的图象.
(4)如图2为甲同学根据测量数据作出的a-F图线,说明实验存在的问题是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.

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6.如图所示,实线是一列简谐波在某一时刻的波的图象,虚线是该列波0.5s后的图象,则这列波可能的波速为多大?

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