假設(shè)一質(zhì)量為m=205kg的賽艇在水中航行時(shí)受到的總阻力與它的速度關(guān)系如圖，賽艇在以恒定牽引力由靜止開始加速，當(dāng)賽艇速度達(dá)到5m/s時(shí)，其加速度恰好為4m/s2．已知賽艇在這一恒定牽引力所能達(dá)到的最大速度是10m/s，試求這一恒定牽引力是多大？
分析：根據(jù)牛頓第二定律和阻力與速度的關(guān)系，得出速度與牽引力的表達(dá)式，結(jié)合加速度為零時(shí)，速度最大，以及賽艇速度達(dá)到5m/s時(shí)，其加速度恰好為4m/s2．求出牽引力的大小．
解答：解：從圖象可知，賽艇受到的總阻力與速度成正比關(guān)系，設(shè)賽艇受到的恒定牽引力為F，阻力與速度的比例系數(shù)為k，則阻力為：f=kv  （1）
根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma-----------（2）
（1）、（2）兩式可得：v=
F
k
-
m
k
a----------（3）
可見當(dāng)a=0時(shí)v達(dá)到最大，即有：10=
F
k
--------（4）
將已知v=5m/s和a=4m/s2代入（3）式得：5=
F
k
-
m
k
×4--------（5）
代入已知數(shù)據(jù)解（4）、（5）可得：F=1640N
答：這一恒定的牽引力大小為1640N．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道牽引力等于阻力時(shí)，即加速度為零時(shí)，速度最大，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

中國(guó)第一艘航空母艦“遼寧艦”交付海軍后，于2012年10月12日清晨6時(shí)左右駛離大連港，進(jìn)行了為期約20天的航行測(cè)試．隨著科技發(fā)展，未來的航空母艦上將安裝電磁彈射器以縮短飛機(jī)的起飛距離，如圖所示，航空母艦的水平跑道總長(zhǎng)l=180m，其中電磁彈射器是一種長(zhǎng)度為l1=120m的直線電機(jī)，該電機(jī)可從頭至尾提供一個(gè)恒定的牽引力F牽．一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機(jī)，其噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．假設(shè)在電磁彈射階段的平均阻力為飛機(jī)重力的0.05倍，在后一階段的平均阻力為飛機(jī)重力的0.2倍．已知飛機(jī)可看作質(zhì)量恒定的質(zhì)點(diǎn)，離艦起飛速度v=120m/s，航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，g=10m/s2）
（1）飛機(jī)在后一階段的加速度大��；
（2）飛機(jī)在電磁彈射區(qū)的加速度大小和電磁彈射器的牽引力F牽的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

2012年11月20日，我國(guó)自行研制的殲一15艦載機(jī)在“遼寧艦”上成功著艦和 起飛．質(zhì)量為m的艦載機(jī)，在靜止的航空母艦上從靜止開始勻加速起飛，滑行t后可達(dá)到起飛 速度v1．當(dāng)飛機(jī)在著艦速度為v2時(shí)，為了使飛機(jī)能盡快停下來而不滑出跑道，需要放下尾部的 掛鉤，讓掛鉤鉤住航空母艦上的攔阻繩．同時(shí)為了防止沒有鉤住攔阻繩而出現(xiàn)意外，艦載機(jī)著 艦后需要保持起飛時(shí)的推力．當(dāng)艦載機(jī)的尾鉤鉤住攔阻繩后滑行x便能停下．假設(shè)起飛和著 艦時(shí)艦空母艦均處于靜止?fàn)顟B(tài)，艦載機(jī)所受阻力除攔阻繩外，其余均忽略不計(jì)，艦載機(jī)在著艦 時(shí)掛鉤立即鉤住攔阻繩．則：
（1）為了保證艦載機(jī)正常起飛，航空母艦滑行甲板的長(zhǎng)度至多長(zhǎng)？加速度為多大？
（2）艦載機(jī)著艦時(shí)，對(duì)攔阻繩的平均作用力為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1 ）如圖，某同學(xué)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量一金屬圓板的直徑為
 
cm．
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（2）某同學(xué)在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，他在豎直墻上記錄了拋物線軌跡的一部分，如圖所示，O點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，X軸沿水平方向，由圖中所給的數(shù)據(jù)求：①小球平拋的初速度是
 
m/s；②從拋出點(diǎn)到S點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間是
 
s．g取10m/s2．
（3 ）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的“交流“和”直流”兩種．重錘從高處由靜止開始下落，拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量、分析，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
精英家教網(wǎng)①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流“上；
C．先釋放紙帶，再接通電源打出一條紙帶；
D．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
E．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果，分別計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能．
其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是
 
．（填選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的序號(hào)字母）
②正確操作后打出的紙帶如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出AC的距離為s1，CE的距離為s2，打點(diǎn)的頻率為f，根據(jù)這些條件，打C點(diǎn)時(shí)重錘下落的速率vc=
 
．
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③實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能大于重錘增加的動(dòng)能，其主要原因是在重錘下落的過程中受到阻力作用，假設(shè)阻力大小不變，可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大�。粢阎�(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，重錘的質(zhì)量為m．試用這些物理量、打點(diǎn)的頻率f和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重錘在下落過程中受到的阻力大小F=
 
．

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科目：高中物理 來源：101網(wǎng)校同步練習(xí)　高一物理　山東科學(xué)技術(shù)出版社 魯教版 題型：038

本屆冬奧會(huì)中，預(yù)賽排名第一的中國(guó)選手韓曉鵬以完美的動(dòng)作姿態(tài)和穩(wěn)定的落地動(dòng)作力壓各路高手奪冠，這是我國(guó)雪上項(xiàng)目所獲得的第一枚奧運(yùn)會(huì)金牌．它在中國(guó)雪上項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了“零的突破”．假設(shè)一質(zhì)量為60 kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員，從圓弧形坡面上由靜止下滑，下落20 m高至一水平平面后再水平滑出，然后落在傾角為37°的斜坡上，如圖所示．若落地點(diǎn)到水平拋出點(diǎn)的距離為100 m，一切摩擦阻力不計(jì)，求運(yùn)動(dòng)員在下滑過程中做功多少．(g取10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

(2013·上海模擬)如圖10甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103 kg的汽車，正以10 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個(gè)ABC路段的v－t圖象如圖乙所示(在t＝15 s處水平虛線與曲線相切)，運(yùn)動(dòng)過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持20 kW不變，假設(shè)汽車在兩個(gè)路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恒定的大小。

(1)求汽車在AB路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力Ff1。

(2)求汽車剛好到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的加速度a。

(3)求BC路段的長(zhǎng)度。

圖10

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