分析 (1)汽车匀加速运动过程中,牵引力不变,由P=Fv可知,发动机的功率不断增大,当达到额定功率后,牵引力逐渐减小,加速度逐渐减小,做变加速运动,当牵引力与阻力平衡时开始匀速,此时,速度达到最大.由功率公式P=Fvm,F=f,可求出最大速度;
(2)人刚追上汽车时,人运动的位移减去汽车运动的位移等于S0,根据运动学基本公式表示出人的位移,根据动能定理表示出汽车的位移,再结合牛顿第二定律及P=Fv求解人刚追上汽车时汽车的速度和加速度.
解答 解:(1)由题意可得当汽车牵引力和阻力相等时,速度达到最大,设汽车所受牵引力为F,阻力为f,
则P=Fv=fvm
根据题意可知,f=0.08Mg
联立可得:vm=8.5m/s
(2)当旅客追上汽车时,旅客的位移为x1,汽车行驶的位移为x2,汽车速度为v′,加速度为a′,汽车所受的牵引力为F′,由题意可得:
x1-x2=x0
${x}_{1}=\frac{1}{2}a{t}^{2}$
在旅客追上汽车的过程中,对于汽车由动能定理可得:
$Pt-f{x}_{2}=\frac{1}{2}Mv{′}^{2}$
P=Fv′
加速度a$′=\frac{F′-f}{M}$
联立以上各式可得:v′=6m/s,a′=0.33m/s2
答:(1)汽车在启动过程中的最大速度为8.5m/s;
(2)人刚追上汽车时汽车的速度为6m/s,加速度为0.33m/s2.
点评 本题考查的是机车启动的两种方式,即恒定加速度启动和恒定功率启动.要求同学们能对两种启动方式进行动态分析,能画出动态过程的方框图,公式p=Fv,p指实际功率,F表示牵引力,v表示瞬时速度.当牵引力等于阻力时,机车达到最大速度vm=$\frac{{P}_{额}}{f}$
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 电压表示数为44 V | |
B. | 副线圈上电压的瞬时值表达式 u=220$\sqrt{2}$sin (10πt)V | |
C. | 热水器消耗的功率变大 | |
D. | 变压器的输入功率增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体的加速度大小之比为2:1 | B. | 物体的位移大小之比为1:3 | ||
C. | 物体的平均速度大小之比为3:2 | D. | 物体的平均速度大小之比为1:1 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 环P运动到M点时,PQ连线一定垂直于杆AB | |
B. | 环Q所受的外力对Q所做的总功为2J | |
C. | 环Q的重力势能增加了4J | |
D. | 拉力F所做的功为9.5J |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 在0至t2时间内该同学处于失重状态 | |
B. | t2时刻该同学的速度达到最大 | |
C. | t3时刻该同学的加速度为零 | |
D. | 在t3至t4时间内该同学处于超重状态 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | a、b两物体的受力个数一定相同 | |
B. | a、b两物体对斜面的压力相同 | |
C. | a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等 | |
D. | 当逐渐增大拉力F时,物体b先开始滑动 |
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