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一辆汽车质量为2×103kg ,最大功率为3×104W,在水平路面由静止开始作直线运动,最大速度为v2,运动中汽车所受阻力恒定.发动机的最大牵引力为6×103N ,其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示.试求

(1)根据图线ABC判断汽车作什么运动?
(2)v2的大小;
(3)整个运动中的最大加速度;
(4)当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大?

(1)汽车作加速度减小的加速运动,直至达最大速度v2,此后汽车作匀速直线运动;(2)15m/s;(3)2 m/s2;(4)3×104W

解析试题分析: 1)图线AB牵引力F不变,阻力Ff不变,汽车作匀加速直线运动,图线BC的斜率表示汽车的功率P,P不变,则汽车作加速度减小的加速运动,直至达最大速度v2,此后汽车作匀速直线运动.
(2)汽车速度为v2,牵引力为F1=2×103N,
(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大,当汽车速度为v2,阻力等于牵引力,阻力f=F1=2×103N,由牛顿第二定律得
(4)与B点对应的速度为,当汽车的速度为10m/s时处于图线BC段,故此时的功率为最大P=3×104W;
考点:功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,一半径为R=0.5m的半圆型光滑轨道与水平传送带在B点连接,水平传送带AB长L="8" m,向右匀速运动的速度为v0。一质量为1 kg的小物块(可视为质点)以v1="6" m/s的初速度从传送带右端B点向左冲上传送带,物块再次回到B点后恰好能通过圆形轨道最高点,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.45,g取10 m/s2。求物块相对地面向左运动的最大距离x及传送带的速度大小v0

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)A、B是在真空中水平正对的两块金属板,板长L=40cm,板间距d=24cm,在B板左侧边缘有一粒子源,能连续均匀发射带负电的粒子,粒子紧贴B板水平向右射入,如图甲所示,带电粒子的比荷为=1.0×108C/kg,初速度v0=2×105m/s(粒子重力不计),在A、B两板间加上如图乙所示的电压,电压的周期T=2.0×10-6s,t=0时刻A板电势高于B板电势,两板间电场可视为匀强电场,电势差U0=360V,A、B板右侧相距s=2cm处有一边界MN,在边界右侧存在一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=T,磁场中放置一“>”型荧光板,位置如图所示,板与水平方向夹角θ=37°,不考虑粒子之间相互作用及粒子二次进入磁场的可能,求:
 
⑴带电粒子在AB间偏转的最大侧向位移ymax
⑵带电粒子从电场中射出到MN边界上的宽度Δy;
⑶经过足够长时间后,射到荧光板上的粒子数占进入磁场粒子总数的百分比k。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40(g=10m/s).求

推力F的大小.
(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,一个质量为M的人,站在台秤上,手拿绳子一端,绳子另一端拴一个质量为m的小球,线长为R,让小球在竖直平面内作圆周运动,且摆球恰能通过圆轨道最高点,不计小球所受空气阻力。求小球作圆周运动过程中,台秤示数的变化范围。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,质量为m=1kg的小球用线长l=1m的细线拴住,细绳上端固定在O点,当小球从图示M点释放后摆到悬点O的正下方N点时,细线恰好被拉断,此后小球刚好能无碰撞地从置于地面上倾角为45º的斜面滑下,已知斜面高度 h=0.4m,斜面左端离O点正下方的P点水平距离S=0.4m,不计空气阻力,求:

(1)N点距离地面的高度H  
(2)细绳能承受的最大拉力

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,质量均为m的物体B、C分别与轻质弹簧的两端相栓接,将它们放在倾角为θ的足够长的光滑斜面上,静止时弹簧的形变量为x0。斜面底端有固定挡板D,物体C靠在挡板D上。将质量也为m的物体A从斜面上的某点卣静止释放,A与B相碰。已知重力加速度为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。

(1)若A与B相碰后粘连在一起做简谐运动,求AB通过平衡位置时弹簧的形变量;
(2)在(1)问中,当AB第一次振动到最高点时,C对挡板D的压力恰好为零,求振动过程C 对挡板D的压力最大值:
(3)若将A从距离B为9x0。的位置由静止释放,A与B相碰后不粘连,但仍立即一起运动,且当B第一次运动到最高点时,C对挡板D的压力也恰好为零。已知A与B相碰后,A、B系统动能损失一半,求A与B相碰后弹簧第一次恢复到原长时B的速度大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,半径R=0.50m的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定在水平桌面上,轨道末端水平且端点N处于桌面边缘,把质量m=0.20kg的小物块从圆轨道上某点由静止释放,经过N点后做平抛运动,到达地面上的P点。已知桌面高度h= 0.80m,小物块经过N点时的速度v0=3.0m/s,g取10m/s2。不计空气阻力,物块可视为质点求:

(1)圆轨道上释放小物块的位置与桌面间的高度差;
(2)小物块经过N点时轨道对物块支持力的大小;
(3)小物块落地前瞬间的动量大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(13分)如图所示,质量为2kg的物体放在水平地板上,在F1=4N的水平拉力作用下,沿地板恰好能匀速运动.若改用F2=10N的力沿水平方向拉此物体使它由静止开始运动,求:

(1)此物体的加速度;
(2)F2作用4s时物体运动的速度大小.

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