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(14分)一质量m = 500 t的机车,以恒定功率P = 375 kW由静止出发,沿直线行驶了s = 2250m速度达到最大值υm = 54 km/h。若机车所受阻力f恒定不变,取重力加速度g = 10 m/s2,试求:

(1)机车受到阻力f的大小;(2)机车在这2250m内行驶所用的时间t。

 

【答案】

(1)2.5×104 N.(2)t = 300s

【解析】(1)机车先做加速度不断减小、速度不断增大的变速运动。当机车的速度达到最大时,有

F = f                                                                   2分

P = Fυm                                                                           2分

而 υm = 54 km/h = 15 m/s                            1分

机车受到的阻力f =  =  N = 2.5×104 N.     1分

(2)机车在这2250m内,牵引力F为变力且做正功,阻力f做负功,重力、支持力不做功.

牵引力做的功   WF = Pt                            2分

阻力做的功     Wf = – fs                         2分

根据动能定理有 WF -Wf = -0                3分

代入数据,解得 t = 300s                           1分 

本题考查机车启动规律的应用,当牵引力等于阻力时速度最大,此时输出功率为额定功率,在汽车便加速直线运动过程中可由W=Pt求牵引力做功,再由动能定理求运动时间

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)作匀加速直线运动的物体,依次通过A、B、C三点,位移SAB=SBC.已知物体在AB段的平均速度为3m/s,在BC段的平均速度大小为6m/s,那么物体在B点时的即时速度的大小为
5
5
m/s
(2)在“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验中:
①测量弹簧的总长度,选用的测量工具是
A
A

A.刻度尺             B.游标卡尺           C.螺旋测微器
②实验得到下表,若g=10m/s2,弹簧总长x为自变量,各物理量均用国际单位制中单位,弹簧弹力F的函数关系式为
F=100(x-0.15)
F=100(x-0.15)

弹簧总长度x/cm 20.00 25.00 30.00 35.00
钩码质量m/g 500 1000 1500 2000
(3)在测定匀变速直线运动加速度的实验中,选定一条纸带如图所示,从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点.测得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm.

①在计时器打出点4时,小车的速度分别为:v4=
31.35
31.35
cm/s,加速度a=
49.6
49.6
cm/s2
②如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比
偏小
偏小
(选填:偏大、偏小或不变).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1).在“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验中:
①测量弹簧的总长度,选用的测量工具是
A
A

A.刻度尺             B.游标卡尺           C.螺旋测微器
②实验得到下表,若g=10m/s2,弹簧总长x为自变量,各物理量均用国际单位制中单位,弹簧弹力F的函数关系式为
F=100(x-0.15)
F=100(x-0.15)

弹簧总长度x/cm 20.00 25.00 30.00 35.00
钩码质量m/g 500 1000 1500 2000
(2)图1为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米,如果取重力加速度g=10米/秒2,那么:
①照片的闪光频率为
10
10
Hz..
②小球做平抛运动的初速度的大小为
0.75
0.75
m/s
③小球经过B点时的速度是
1.25
1.25
m/s
(3)某同学用图2所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50Hz.在所选纸带上取某点为0计数点,然后依次取计数点,所测量数据及其标记符号如图3所示.
①打出的纸带如图3所示,实验时纸带的
端应和重物相连接.(选填“甲”“乙”)
②纸带上l至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为
9.4
9.4
 m/s2
③关于本次实验误差较大的主要原因,下列说法你认为可能的是
AC
AC

A.选用了质量太小的重锤                 B.先放了纸带,后通电源
C.测量的数据太少,且读数不够准确       D.未按纸带运动方向标注计数点顺序

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图1-2-1所示,有一足够长的光滑斜面,倾角为θ=arcsin0.25,在斜面上离斜面底端l=0.5 m处有一质量m=500 g的物体B受到沿斜面向上的恒力F=2 N作用而由静止开始沿斜面向上运动,在斜面底端处,则有一物体A与B同时出发以初速度v0沿斜面向上运动,求v0应为何值可使A在上升过程中两次与B处于同一高度.设A、B运动中不发生碰撞,取g=10 m/s2.

图1-2-1

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年福建省晋江市季延中学高一下学期期末考试物理试卷(带解析) 题型:计算题

(14分)一质量m =" 500" t的机车,以恒定功率P =" 375" kW由静止出发,沿直线行驶了s = 2250m速度达到最大值υm =" 54" km/h。若机车所受阻力f恒定不变,取重力加速度g =" 10" m/s2,试求:
(1)机车受到阻力f的大小;(2)机车在这2250m内行驶所用的时间t。

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(10分)一列火车总质量m=500 t,机车发动机的额定功率P=6×105 W,在轨道上行驶时,轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍,g取10 m/s2,求:

(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度;

(2)在水平轨道上,发动机以额定功率P工作,当行驶速度为v=10 m/s时,列车的瞬时加速度a是多少;

(3)在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时,发动机的实际功率P′;

(4)若火车从静止开始,保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程维持的最长时间和发动机在这段时间内做的功。

 

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