[题目]质量为m=4kg的风车.在与水平面成θ=37°角的斜向上拉力F=40N的恒力作用下沿粗糙水平面运动.风车所受的空气阻力不能忽略.其大小与速度大小成正比.比例系数k未知.今测得风车运动的v-t图像如图所示.且AB是t=0时曲线的切线.B点的坐标为(4.15).CD平行于t轴(sin37°=0.6.cos37°=0.8.g=10m/s2)(1)风车开始阶段做什么运动?最� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】质量为m=4kg的风车，在与水平面成θ=37°角的斜向上拉力F=40N的恒力作用下沿粗糙水平面运动，风车所受的空气阻力不能忽略，其大小与速度大小成正比，比例系数k未知。今测得风车运动的v-t图像如图所示，且AB是t=0时曲线的切线，B点的坐标为（4，15），CD平行于t轴（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

(1)风车开始阶段做什么运动？最后做什么运动？

(2)求当v0=5m/s和v1=10m/s时，物体的加速度大小；

(3)求比例系数k及风车与水平面间的动摩擦因数。

【答案】(1)加速度逐渐减小的加速直线运动，匀速直线运动；(2)2.5m/s2， 0；(3)2kg/s，0.75。

【解析】

(1)由v-t图像可知：风车开始阶段0～4s内做加速度逐渐减小的加速直线运动，风车从4s末开始做匀速直线运动；

(2)由v-t图像可得：当时，加速度大小为

时，风车开始做匀速直线运动，加速度大小为；

(3)t=0时刻开始加速过程中，对风车受力分析如图所示：

由平衡条件及牛顿第二定律可得：

，

最后匀速时：

，，，

解得：

k=2kg/s，。

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(1)当开关S闭合时，要使棒静止，则求棒转动的角速度范围；

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(3)在(2)问中，若已知从开始下滑到速度达到稳定的过程中，通过电阻R3的电荷量为q=1C，求金属棒cd中产生的焦耳热Q（结果用分数表示）。

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