【题目】一辆汽车质量是2×103kg,由静止开始以额定功率沿平直公路向某一方向运动,经10s前进100m时达到最大速度.设汽车所受阻力恒定为车重的0.2倍,g取10m/s2 , 求:
(1)汽车行驶的最大速度;
(2)汽车的额定功率;
(3)当汽车的速度为10m/s时汽车的加速度.
【答案】
(1)解:从静止开始到达到最大速度的过程中,运用动能定理得:
当牵引力等于阻力时,汽车速度达到最大值,
所以可得:P额=Fvm=0.2mgvm
联列以上两式代入数据解得汽车行驶的最大速度为:vm=20m/s
答:汽车行驶的最大速度是20m/s
(2)解:汽车的额定功率为:
P额=0.2mgvm=0.2×2×103×10×20W=8×104W
答:汽车的额定功率是8×104W
(3)解:由牛顿第二定律:
解得当汽车的速度为10m/s时汽车的加速度为 a=2 m/s2
答:当汽车的速度为10m/s时汽车的加速度是2 m/s2
【解析】(1)从静止开始到达到最大速度的过程,根据动能定理列式.结合加速度a=0时,速度最大,结合P=Fv求解最大速度.(2)由P=Fv求出汽车的额定功率.(3)根据P=Fv求出牵引力的大小,结合牛顿第二定律求出汽车的加速度.
【考点精析】解答此题的关键在于理解动能定理的综合应用的相关知识,掌握应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷,以及对功率的计算与测量的理解,了解功率的计算: P = W/tW 表示功,单位是焦(J). t表示时间 ,单位是秒(s) P表示功率,单位是瓦特(W)1 W= 1 J/s.
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【题目】如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车B,其质量为M=4Kg,右端用细绳T系在墙上,小车的四分之一圆弧轨道半径为R=1.7m,在最低点P处与长为L=2m的水平轨道相切,可视为质点的质量为m=2Kg物块A放在小车B的最右端,A与B的动摩擦因数为μ=0.4,整个轨道处于同一竖直平面内。现对A施加向左的水平恒力F=48.5N,当A运动到P点时,撤去F,同时剪断细绳,物块恰好能到达圆弧的最高点,当其再次返回P点时,动能为第一次过P点时的。取
。求
(1)物块第一次过P点时的速度;
(2)物块在四分之一圆弧轨道向上运动过程增加的内能;
(3)物块第二次过P点时B的速度;
(4)计算说明A最终能否掉下木板。
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【题目】如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,电阻箱电阻调到使R2=12R,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,试求:
(1)金属棒下滑的最大速度为多大?
(2)当金属棒下滑距离为S0时速度恰好达到最大,求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中,整个电路产生的焦耳热Q?
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【题目】我国自主研发的“北斗”卫星导航系统中含有同步卫星,关于同步卫星下列说法中正确 的是( )
A.同步卫星处于平衡状态
B.同步卫星的线速度是不变的
C.同步卫星的高度是一定的
D.线速度应大于第一宇宙速度
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【题目】甲、乙双方同学在水平地面上进行拔河比赛,正僵持不下,如图所示.如果地面对甲方所有队员的总的摩擦力为5000N,同学甲1和乙1对绳子的水平拉力均为600 N.绳上的A、B两点分别位于甲1和乙1、乙1和乙2之间.不考虑绳子的质量.下面说法正确的是:
A. A处绳上的张力为10000N
B. B处绳上的张力为4400N
C. 同学甲1和乙1对绳子的水平拉力均为600 N,其原因它们是一对作用力与反作用力
D. 乙方所有队员对地面的总的摩擦力是5000 N
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【题目】在“用打点计时器探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”的实验中,用一端装有定滑轮的长木板、小车、打点计时 器(频率为 50Hz)、钩码、纸带、细线组成如图(a)所示的装置,钩码拉动小车,小车做匀加速直线运动,得 到如图(b)所示的一条纸带,纸带中相邻两个计数点之间有四个点未画出.
(1)在本实验中,某同学操作了以下实验步骤,其中有明显错误的步骤是(填写字母)
A.将打点计时器固定在木板上,并接好电路
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码
D.放开纸带,再接通电源
(2)如图(b)用毫米刻度尺测量得:AB=4.56cm、AC=12.16cm、AD=22.52cm、AE=36.06cm,则:打 B 点时小车的速度大小为 m/s.(结果保留二位有效数字)
(3)小车运动过程中细线对钩码的拉力钩码的重力.(填“>”、“=”、“<”)
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【题目】一单摆做小角度摆动,其振动图象如图,以下说法正确的是( )
A.t1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小
B.t2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小
C.t3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大
D.t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大
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【题目】图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图.a、b两质点的横坐标分别为x=2m和x=6m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象.下列说法正确的是( )
A.该波沿+x方向传播,波速为1m/s
B.质点a经4s振动的路程为1m
C.此时刻质点a的速度沿+y方向
D.质点a在t=2 s时速度为零
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【题目】在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中:
(1)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装成如图1所示.请你指出该装置中两处错误或不妥之处:
①;
② .
(2)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验.图2是他在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,由图中的数据可算得小车的加速度a为m/s2 . (图中数据单位均为cm)
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