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一质量为M的汽艇,在静水中航行时能达到的最大速度为10m/s。假设航行时,汽艇的牵引力F始终恒定不变,而且汽艇受到的阻力f与其航速v之间,始终满足关系:f=kv,其中k=100N·s/m,不计水的粘性,各速度均为对地值。求:
⑴该汽艇的速度达到5m/s的瞬时,汽艇受到的阻力为多大?
⑵该汽艇的牵引力F为多大?
⑶若水被螺旋桨向后推出的速度为8m/s,汽艇以最大速度匀速行驶时,在3秒钟之内,估算螺旋桨向后推出水的质量m为多少?
(1)500N(2)1000 N(3)m = 375kg
(1)当汽艇的速度为5m/s时, f =kv=500N,
(2)当汽艇速度最大时,a =" 0" ,即F-f=0,∴F =" f" = kvm="1000" N
(3)汽艇的牵引力F就是汽艇螺旋桨推水之力F′的反作用力,∴F’=F
在3秒钟之内,螺旋桨向后推出水的质量m为研究对象,由动量定理得:
F′·t= mv-0,  ∴m = 375kg
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

甲、乙两个质量相同的物体,以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动,乙物体先停下来,甲物体又经较长时间停下来,下面叙述中正确的是(   ).
A.甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量
B.两个物体受到的冲量大小相等
C.乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量
D.无法判断

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

右图是一个设计“过山车”的试验装置的工作原理示意图,光滑斜面与竖直平面内的圆形轨道的最低点B平滑连接,圆形轨道半径为R,一质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放并沿斜面滑下,当小车第一次经过B点进入圆形轨道时对轨道B点的压力为其所受重力的7倍,小车恰能越过圆形轨道最高点C完成圆周运动并第二次经过最低点B再沿水平轨道向右运动。已知重力加速度的大小为g。
(1)求A点距水平面的高度h;
(2)假设小车在竖直圆轨道的左、右半圆轨道部分克服摩擦阻力做功相等,求小车第二次经过 圆轨道最低点B时速度有多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,宽为L=1 m、高为h=7.2 m、质量为M=8 kg、上表面光滑的木箱在水平地面上运动,木箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.2。当木箱速度为v0="3" m/s时,在木箱上表面的右端轻轻地放上一个质量m="2" kg的光滑小铁块(可视为质点),g取10m/s2.求:
(1)小铁块与木箱脱离时长木箱的速度大小v1
(2)小铁块刚着地时与木箱左端的距离.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,与水平面成37°倾斜轨道AB,其沿长线在C点与半圆轨道CD(轨道半径R=1m)相切,全部轨道为绝缘材料制成且放在竖直面内。整个空间存在水平向左的匀强电场,MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为0.4kg的带电小球沿斜面下滑,至B点时速度为,接着沿直线BC(此处无轨道)运动到达C处进入半圆轨道,进入时无动能损失,且刚好到达D点,从D点飞出时磁场消失,不计空气阻力,g=10m/s2,cos37°=0.8,求:
(1)小球带何种电荷。
(2)小球离开D点后的运动轨迹与直线AC的交点距C点的距离。
(3)小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

五块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上,每块木板的长度为0.5m,质量为0.6 kg。在第一块长木板的最左端放置一质量为0.98 kg的小物块。已知小物块与长木板间的动摩擦因数为0.2,长木板与地面间的动摩擦因数为0.1,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。一颗质量为0.02 kg的子弹以150 m/s的水平速度击中小物块并立即与小物块一起在长木板表面滑行,重力加速度g取10 m/s2
(1)分析小物块滑至哪块长木板时,长木板才开始在地面上滑动。
(2)求物块在整个运动过程中相对出发点滑行的最大距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题



如图17所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为2m,长为L,车右端(A点)有一块静止的质量为m的小金属块.金属块与车间有摩擦,与中点C为界, AC段与CB段摩擦因数不同.现给车施加一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C时,即撤去这个力.已知撤去力的瞬间,金属块的速度为v0,车的速度为2v0,最后金属块恰停在车的左端(B点)。如果金属块与车的AC段间的动摩擦因数为,与CB段间的动摩擦因数为,求的比值.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

质量为1kg的物体从5m高处自由落下,与地面碰撞后反跳高度为3.2m,则小球落地时的动量大小为______,物体的动量变化量的大小为______.(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


物体A的质量为m(kg),原静止在光滑水平地面上的O点,先受到一水平向右的恒力F(N)的作用.经时间t(s)后撤去F,立即改用水平向左的恒力2F(N)作用2t(s).求:
(1)物体向右运动的最大位移为多少?
(2)在2F作用2t(s)末,该物体距O点多远?

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