【题目】质量为1×105kg的列车,以额定功率P=6×106W沿平直的轨道由静止出发,在运动过程中受到的阻力恒为车重的0.1倍,经1×102s后达到最大行驶速度,此时司机关闭发动机,列车继续滑行一段距离后停下来,取g=10m/s2 , 求:
(1)列车的最大行驶速度;
(2)列车在加速过程中阻力所做的功.
【答案】
(1)解:设最大速度为v,当F=f时,达到最大速度,
由P=Fv=fv知,最大行驶速度v= m/s=60m/s.
答:列车的最大行驶速度为60m/s;
(2)解:根据动能定理得:Pt+Wf= ,
代入数据解得: .
答:列车在加速过程中阻力所做的功为﹣4.2×108J.
【解析】(1)当牵引力等于阻力时,速度最大,结合P=Fv求出最大行驶速度.(2)根据动能定理求出列车在加速过程中阻力做功的大小.
【考点精析】通过灵活运用机车启动,掌握①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动;②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动即可以解答此题.
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【题目】如图.光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C,B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).A以速度v0向B运动,压缩弹簧,当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设B和C碰撞过程时间极短,求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中:
(1)B和C碰前瞬间B的速度:
(2)整个系统损失的机械能:
(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能.
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【题目】关于地球同步卫星,下列说法中正确的是( )
A.如果需要,可以定点在北京的正上方
B.卫星的运行周期与地球的自转周期相同
C.在轨道上运行的线速度大于7.9km/s
D.所有同步卫星离地面的高度可以不相等
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【题目】如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,如果用d表示薄片的厚度,k为霍尔系数,对于一个霍尔元件d、k为定值,如果保持电流I恒定,则可以验证UH随B的变化情况,以下说法中错误的是( )
A.将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时,UH将变大
B.在测定地球两极的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平
C.在测定地球赤道上的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平
D.改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,UH将发生变化
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【题目】有一种测量人体重的电子秤,其原理如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表).设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3 A,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,电阻R随压力变化的函数式为R=30-0.02F(F和R的单位分别是N和Ω).下列说法正确的是( )
A.该秤能测量的最大体重是1 500 N
B.该秤能测量的最大体重是1 300 N
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处
D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处
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【题目】如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验.有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H(Hd),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g.则:
(1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d=________ mm.
(2)小球经过光电门B时的速度表达式为________.
(3)多次改变高度H,重复上述实验,作出随H的变化图象如图丙所示,当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式________时,可判断小球下落过程中机械能守恒.
(4)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp,增加下落高度后,则ΔEp-ΔEk将________(填“增大”、“减小”或“不变”).
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【题目】在电能输送过程中,若输送的电功率一定、输电线电阻一定,则在输电线上损耗的电功率( )
A.和输电线上电压的平方成反比
B.和输电电流的平方成反比
C.和输电线上的电压降的平方成正比
D.和输电电流的平方成正比
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【题目】如图所示,在竖直平面内有轨道ABC,其中AB段为水平直轨道,与质量m=0.5kg的小物块(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,BC段为光滑半圆形轨道,轨道半径R=2m,轨道AB与BC在B点相切.小物块在水平拉力F=3N的作用下从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达圆弧轨道的最低点B时撤去拉力,此时速度vB=10m/s.取g=10m/s2 , 则:
(1)拉力F做了多少功;
(2)经过B点后瞬间,物块对轨道的压力是多大;
(3)若物块从最高点C飞出后落到水平轨道上的D点(图中未画出),求BD间的距离.
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【题目】一根原长为L0、劲度系数为k的轻质弹簧,一端固定,另一端受某一外力作用,弹簧被拉长了x,这时弹簧的总长度为L,且弹簧处在弹性限度内,此时弹簧的弹力大小等于( )
A.kL0
B.kL
C.kx
D.外力大小未知,不能求出弹簧的弹力
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