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【题目】如图所示,在水平路段AB上有一质量为2kg的玩具汽车,正以10m/s的速度向右匀速运动,玩具汽车前方的水平路段ABBC所受阻力不同,玩具汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图所示(在t=15s处水平虚线与曲线相切),运动过程中玩具汽车电机的输出功率保持20W不变,假设玩具汽车在两个路段上受到的阻力分别有恒定的大小.(解题时将玩具汽车看成质点)

(1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1;

(2)求汽车刚好开过B点时的加速度a

(3)BC路段的长度.

【答案】(1)f15N (2) a1.5 m/s2 (3)x=58m

【解析】

根据“汽车电机的输出功率保持20W不变 ”可知,本题考查机车的启动问题,根据

图象知汽车在AB段匀速直线运动,牵引力等于阻力,而牵引力大小可由瞬时功率表达式求出;由图知,汽车到达B位置将做减速运动,瞬时牵引力大小不变,但阻力大小未知,考虑在t=15s处水平虚线与曲线相切,则汽车又瞬间做匀速直线运动,牵引力的大小与BC段阻力再次相等,有瞬时功率表达式求得此时的牵引力数值即为阻力数值,由牛顿第二定律可得汽车刚好到达B点时的加速度;BC段汽车做变加速运动,但功率保持不变,需由动能定理求得位移大小.

(1)汽车在AB路段时,有F1f1

PF1v1

联立解得:f15N

(2)t15 s时汽车处于平衡态,有F2f2

PF2v2

联立解得:f22N

t5s时汽车开始加速运动,有F1f2ma

解得a1.5m/s2

(3)对于汽车在BC段运动,由动能定理得:

解得:x=58m

练习册系列答案
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(1) 实验中涉及下列操作步骤:

松手释放物块;

接通打点计时器电源;

木板一端抬高以平衡摩擦;

向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量.

上述步骤正确的操作顺序是________(填序号).

(2) 甲同学实际打点结果如图2所示,观察纸带,判断测量值比真实值________(选填“偏小”或“偏大”).

(3) 乙同学实际打点结果如图3所示.打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,小车质量为200 g,结合纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s,相应的弹簧的弹性势能为________J(结果均保留两位有效数字)

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同步练习册答案
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