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【题目】一种新型氢气燃料的汽车,质量为,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为2.0m/s2。达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶。试求:

1)汽车的最大行驶速度。

2)汽车匀加速运动的时间。

3)当速度为5 m/s时,汽车牵引力的瞬时功率。

【答案】140m/s2330kW

【解析】

1)当加速度为零时,物体速度最大,即:,根据功率方程,得:

2)根据牛顿第二定律匀加速阶段:,且,当速度增大,功率增大,当功率增大到额定功率时,匀加速结束,有:,根据匀变速规律

3)当匀加速结束时,物体速度:,当速度为5m/s,仍处于匀加速阶段,功率

练习册系列答案
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【题目】为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,如图所示,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,上下底面是金属板。当金属板连接到高压电源正、负两极时,在两金属板间产生匀强电场。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,颗粒带负电,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。闭合开关S,下列说法正确的是(  )

A. 烟尘颗粒向下运动

B. 两金属板间电场方向向上

C. 烟尘颗粒在运动过程中电势能减小

D. 烟尘颗粒电荷量可能是电子电荷量的1.5

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【题目】如图所示,在水平面内固定一光滑的足够长的“U”型金属导轨,导轨间距L=1m,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.5T.一质量为m=1.5kg的导体棒以a=2m/s2的加速度从静止开始向右做切割磁感线运动,导体棒在回路中的电阻r=0.3Ω,定值电阻R=0.2Ω,其余电阻忽略不计.求:

(1)从运动开始2秒的时间内,回路中产生的感应电动势大小?

(2)2秒时导体棒两端的电压和R上的电功率大小?

(3)2秒时,作用在导体棒上的拉力F的大小?

(4)从运动开始2秒的时间内,作用在导体棒上的拉力F36J功,求导体棒中产生的热量是多少?

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【题目】海洋中蕴藏着巨大的能量,利用海洋的波浪可以发电.在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔,其原理示意图如图甲所示.浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动,且始终处于磁场中,该线圈与阻值R15Ω的灯泡相连.浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分),如图乙所示,其内为产生磁场的磁体,与浮桶内侧面的缝隙忽略不计;匝数N200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B0.2T,线圈直径D0.4m,电阻r.取重力加速度g10ms2π2≈10.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v0.4πsinπtms.则下列说法正确的是

A. 波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e0.32sinπtV

B. 灯泡中电流i的瞬时表达式为i0.02sinπtA

C. 灯泡的电功率为120W

D. 灯泡两端电压的有效值为

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【题目】如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕过点的水平轴自由转动,细杆长0.5m,小球质量为3.0kg,现给小球一初速度使它做圆周运动,若小球通过轨道最低点a处的速度为va=4m/s,通过轨道最高点b处的速度为vb=2m/s,g=10m/s2,则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是( )

A. a处为拉力,方向竖直向上,大小为126

B. a处为拉力,方向竖直向下,大小为24

C. b处为拉力,方向竖直向下,大小为6

D. b处为压力,方向竖直向下,大小为6

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【题目】如图甲所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动,物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示。其中0~x1过程的图线是曲线,x1~x2过程的图线为平行于x轴的直线,则下列说法中正确的是( )

A. 物体在沿斜面向下运动

B. 0~x1过程中,物体的加速度一直减小

C. 0~x2过程中,物体先减速再匀速

D. x1~x2过程中,物体的加速度为gsinθ

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【题目】某研究小组设计了一种用一把刻度尺测量质量为m的小物块Q与平板P之间动摩擦因数的实验方案,实验装置如图甲所示.

AB是半径足够大的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置P板的上表面BCB点相切,C点在水平地面的垂直投影为C'.重力加速度为g.实验步骤如下:

用刻度尺测量BC长度为LCC′高度为h;

先不放置平板P(如图乙)使圆弧AB的末端B位于C′的正上方,将物块QA点由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D;

重复步骤,共做10次;

用半径尽量小的圆将10个落地点围住,用毫米刻度尺测量圆心到C′的距离s;

放置平板P(如图甲),将物块Q由同一位置A由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D′;

重复步骤,共做10次;

用半径尽量小的圆将10个落地点围住,用毫米刻度尺测量圆心到C′的距离l.

(1)实验步骤③④目的是________________

(2)用实验中的测量量表示:物块Q滑到B点时的动能EB=________

(3)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=________

(4)已知实验测得的μ值与实际值不等,其原因除了实验中测量的误差之外,其他的原因可能是____________________________________(写出一个可能的原因即可).

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【题目】如图所示,把一根柔软的弹簧悬挂起来,使它的下端刚好和槽中的水银接触,按图示连接电路,通电后,会看到弹簧上下跳动,关于这个现象,下列说法正确的是(

A. 弹簧上下跳动的原因是通电后弹簧受到电场力

B. 将滑动变阻器的滑片向左移动时,弹簧将跳动得更加明显

C. 将电源的正、负极对调一下,弹簧的跳动现象将消失

D. 若换一劲度系数更大的弹簧,则弹簧将跳动得更加明显

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【题目】为了验证矩形线框自由下落过程上、下边经过光电门时机械能是否守恒,使用了如图所示的实验装置。已知矩形线框用直径为d的圆形材料做成。某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为t1 t2

(1)为完成该实验,还需通过操作测量相应的物理量是__________.

A.用天平测出矩形线框的质量m

B.用刻度尺测出矩形线框下边离光电门的高度h

C.用刻度尺测出矩形线框上下边之间距离L

D.用秒表测出线框上下边通过光电门的时间间隔Δt

(2)如果满足关系式________________________(请用测量的物理量和已知量来表示,重力加速度为g),则自由下落过程中线框的机械能守恒。

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