2.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW,汽車(chē)的質(zhì)量為4000kg,當(dāng)它行駛在坡度為0.02(sinα=0.02)的長(zhǎng)直公路上時(shí),如圖所示,所受摩擦阻力為車(chē)重的0.1倍.(g=10m/s2
(1)求汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度vm
(2)若汽車(chē)從靜止開(kāi)始以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則此過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間?
(3)汽車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)階段行駛階段做的功為多少?

分析 (1)當(dāng)汽車(chē)的加速度為零時(shí),速度達(dá)到最大,根據(jù)合力為零時(shí)的牽引力的大小,由P=Fv求出最大速度.
(2)根據(jù)牛頓第二定律求出牽引力的大小,結(jié)合P=Fv求出勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度,根據(jù)速度時(shí)間公式求出勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
(3)根據(jù)速度位移公式求出位移的大小,結(jié)合功的公式求出汽車(chē)牽引力做功的大。

解答 解:(1)當(dāng)加速度為零時(shí),速度最大,此時(shí)牽引力 F=mgsinα+0.1mg=4000×10×0.02+4000=4800N
最大速度 vm=$\frac{P}{F}$=$\frac{6×1{0}^{4}}{4800}$m/s=12.5m/s.
(2)根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)′-kmg-mgsinα=ma
代入數(shù)據(jù)解得F′=7.2×103N,
則勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度 v=$\frac{P}{F′}$=$\frac{6×1{0}^{4}}{7.2×1{0}^{3}}$m/s=8.33m/s
勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t=$\frac{v}{a}$=$\frac{8.33}{0.6}$s=13.9s.
(3)勻加速行駛的位移 x=$\frac{{v}^{2}}{2a}$=$\frac{8.3{3}^{2}}{1.2}$m=57.82 m.
汽車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)階段行駛時(shí)牽引力做功 W=F′x=7200×57.82J=4.16×105 J.
答:
(1)汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度為12.5m/s.
(2)此過(guò)程維持的時(shí)間為13.9s.
(3)汽車(chē)做功為4.16×105 J.

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是機(jī)車(chē)啟動(dòng)的兩種方式,即恒定加速度啟動(dòng)和恒定功率啟動(dòng).要求同學(xué)們能對(duì)兩種啟動(dòng)方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,能畫(huà)出動(dòng)態(tài)過(guò)程的方框圖,公式p=Fv,p指實(shí)際功率,F(xiàn)表示牽引力,v表示瞬時(shí)速度.當(dāng)牽引力等于阻力時(shí),機(jī)車(chē)達(dá)到最大速度vm

練習(xí)冊(cè)系列答案
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12.電場(chǎng)中某點(diǎn)A的電勢(shì)為10V,另一點(diǎn)B的電勢(shì)為-8V,將一電荷量為Q=-2×10-9C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做的功為多少?電勢(shì)能改變多少?

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13.如圖所示,圓形線圈垂直放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里,第1秒內(nèi)磁場(chǎng)方向指向紙里,如圖(乙).若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖(甲),那么,下面關(guān)于線圈中感應(yīng)電流的說(shuō)法正確的是( 。
A.在第1秒內(nèi)感應(yīng)電流增大,電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針
B.在第2秒內(nèi)感應(yīng)電流大小不變,電流方向?yàn)轫槙r(shí)針
C.在第3秒內(nèi)感應(yīng)電流大小不變,電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針
D.在第4秒內(nèi)感應(yīng)電流大小不變,電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.如圖所示,在圓形區(qū)域內(nèi),存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),ab是圓的一條直徑.一帶正電的粒子從a點(diǎn)射入磁場(chǎng),速度大小為2v,方向與ab成30°時(shí)恰好從b點(diǎn)飛出磁場(chǎng),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t;若僅將速度大小改為v,則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(不計(jì)帶電粒子所受重力)( 。
A.3tB.$\frac{3}{2}$tC.$\frac{1}{2}$tD.2t

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17.一個(gè)質(zhì)量為1kg的彈性小球,在光滑水平面上以5m/s的速度垂直撞到墻上,碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動(dòng),反彈后的速度大小與碰撞前相同.不及碰撞能量的損失.則碰撞過(guò)程中墻對(duì)小球做功的大小W為( 。
A.W=10JB.W=0JC.W=25JD.W=18J

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7.一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m,這時(shí)物體的速度2m/s,g取10m/s2則下列說(shuō)法正確是( 。
A.手對(duì)物體做功12JB.合外力對(duì)物體做功4J
C.合外力對(duì)物體做功2JD.物體克服重力做功4J

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14.下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說(shuō)法中正確的是( 。
A.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),波源的頻率變化了
B.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),觀察者接受的頻率發(fā)生了變化
C.向你駛來(lái)的汽車(chē)發(fā)出的汽笛聲特別刺耳,這就是多普勒效應(yīng)
D.不僅機(jī)械波有多普勒效應(yīng),其他波也都有此效應(yīng)

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11.在任何相等的時(shí)間內(nèi),物體動(dòng)量的變化總是相等的運(yùn)動(dòng)可能是( 。
A.勻變速運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.自由落體運(yùn)動(dòng)D.平拋運(yùn)動(dòng)

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12.如圖所示,長(zhǎng)約1m的一端封閉的玻璃管中注滿水,假設(shè)t=0時(shí)質(zhì)量為0.1kg,紅蠟塊從玻璃管口開(kāi)始運(yùn)動(dòng),且每1s上升的距離都是30cm;從t=0開(kāi)始,玻璃管以初速度為零的勻加速向右平移,第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)通過(guò)的水平位移依次5cm、15cm、25cm.y表示紅蠟塊豎直方向的位移,x表示紅蠟塊隨玻璃管通過(guò)的水平位移,t=0時(shí)紅蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)( 。
A.t=2s時(shí)紅蠟塊的速度大小為0.3m/s
B.前3s內(nèi)紅蠟塊的位移大小為45$\sqrt{5}$cm
C.紅蠟塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
D.紅蠟塊在上升過(guò)程中受到的合力是0.01N

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