【题目】汽车发动机的最大功率为,汽车的质量为
汽车在足够长的水平路面从静止以
的加速度先做匀加速直线运动,当小车牵引力的功率达到最大时,保持最大功率不变变加速运动了
后小车的速度达到最大
,已知汽车在行驶中所受路面阻力恒定为重力的0.1倍,重力加速度取
求:
(1)汽车在水平路面能达到的最大速度大小;
(2)汽车在水平路面做匀加速运动能维持的时间;
(3)汽车的瞬时速度为时,汽车的加速度
大小;
(4)小车在加速运动过程中的总位移s的大小.
【答案】(1) (2)
(3)
(4)
【解析】
(1)当汽车的牵引力和阻力相等时,汽车速度达到最大,根据P=fv求出汽车的最大速度;
(2)根据牛顿第二定律求出牵引力的大小,结合P=Fv求出匀加速运动的末速度,根据速度时间公式求出汽车匀加速运动的时间;
(3)根据P=Fv求得牵引力,根据牛顿第二定律求得加速度;
(4)在匀加速阶段,根据运动学公式求得位移,达到额定功率后,整个过程中根据动能定理求得通过的位移;
由题意知:
(1)当牵引力等于阻力时,速度达到最大,为:
最大速度为:;
(2)匀加速阶段,由牛顿第二定律得:
达到最大功率为:
代入数据有:,
,由
得匀加速时间为:
;
(3)当时,有:
,代入数据解得:
由牛顿第二定律得:,可以得到加速度为:
(4)匀加速位移为:
变加速过程,由动能定理得:
代入数据得:
加速运动过程中的总位移为:。
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【题目】如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×10﹣4的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.2J,已知A、B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成60°角,求:
(1)电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功WAB;
(2)A、B两点间的电势差UAB;
(3)该匀强电场的电场强度E。
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【题目】质量为2m的物体A和质量为m的物体B相互接触放在水平面上,如图所示.若对A施加水平推力F,使两物体沿水平方向做匀加速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 若水平面光滑,物体A的加速度为
B. 若水平面光滑,物体A对B的作用力为
C. 若物体A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为μ,则物体A对B的作用力大小为
D. 若物体A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为μ,则物体B的加速度为
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【题目】一质量为0.5kg的小球,用长为0.4m细绳拴住,在竖直平面内做圆周运动(g取10m/s2).求
(1)若过最低点时的速度为6m/s,此时绳的拉力大小F1?
(2)若过最高点时的速度为4m/s,此时绳的拉力大小F2?
(3)若过最高点时绳的拉力刚好为零,此时小球速度大小?
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【题目】在做“研究平抛运动”的实验时,某兴趣小组为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置,实验用了如图所示的装置,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹B;又将木板远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹C。
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下列操作符合要求的是__________。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)根据以上图中所给的物理量来求得小球初速度的表达式为=___________。
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【题目】一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的周期为T,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按逆时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,则( )
A. E=πl2B/T,且a点电势低于b点电势
B. E=πl2B/T,且a点电势高于b点电势
C. E=2πl2B/T,且a点电势低于b点电势
D. E=2πl2B/T,且a点电势高于b点电势
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【题目】如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷 入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点时速度减为零.不计空气阻力,重力加速度为 g.关于小球在刚接触地面到速度变为零的过程中,下列说法中正确的有( )
A. 小球的机械能减少了mgh
B. 小球克服阻力做的功为mg(H+h)
C. 小球所受阻力的冲量等于
D. 小球动量的改变量大小等于
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【题目】著名物理学家弗曼曾设计过一个实验,如图所示.在一块绝缘板上中部安一个线圈,并接有电源,板的四周有许多带负电的小球,整个装置支撑起来.忽略各处的摩擦,当电源接通的瞬间,下列关于圆盘的说法中正确的是( )
A. 圆盘将逆时针转动
B. 圆盘将顺时针转动
C. 圆盘不会转动
D. 无法确定圆盘是否会动
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【题目】我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一,如图所示,质量m=60kg的运动员从长直助滑道末端AB的A处由静止开始以加速度匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度
,A与B的竖直高度差H=48m,为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m,运动员在B、C间运动时阻力做功W=-1530J,取
(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力的大小;
(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。
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