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一汽车额定功率为50kW,质量为1t,设该汽车在水平路面上行驶时,其所受阻力恒为车重的0.1倍.
(1)若汽车保持恒定功率运动,求该汽车在水平路面上行驶时的最大速度;
(2)若该汽车在水平路面上从静止开始以3m/s2的加速度做匀加速运动,求其匀加速运动的最长时间.
分析:(1)当a=0时,即F=f时,汽车的速度最大.
(2)根据牛顿第二定律求出汽车的牵引力,再根据v=
P
F
,求出汽车匀加速运动的末速度,从而求出匀加速运动的时间.
解答:解:(1)当汽车达最大速度时,由于汽车做匀速运动,牵引力等于阻力,其a=0,合外力为零,
即有P0=Fvm=Ffvm
则最大速度为?vm=
P0
Ff
=
50×103
0.1×10×103
m/s=50m/s

(2)由牛顿第二定律得:?
F-Ff=ma
则匀加速的牵引力为:F=Ff+ma=(0.1×10×103+1×103×3)N=4×103N
由P0=Fv得匀加速过程的最大速度为:
v=
P0
F
=
50×103
4×103
m/s=12.5m/s

由v=at可得:
这一过程维持的时间为:?t=
v
a
=
12.5
3
s=4.17s
?
答:(1)汽车所能达到的最大速度是50m/s
(2)若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,这一过程能维持4.17s.
点评:解决本题的关键会根据汽车的受力情况判断运动情况.知道在水平面上行驶当牵引力等于阻力时,速度最大.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)为测量玩具遥控汽车的额定功率,某同学用天平测出其质量为0.6kg;小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量.主要实验步骤有:
A、将小车的尾部系一条长纸带,纸带通过打点计时器;
B、接通打点计时器(电源频率为50Hz).使小车以额定功率加速至最大速度,继续运行一段时间后关闭小车的发动机,使其在地面上滑行直至停下;
C、处理纸带上打下的点迹.
①由纸带知遥控车的最大速度为
 
;汽车滑行时的加速度为
 

②汽车滑行时的阻力为
 
;其额定功率为
 

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(2)某同学设计了一个测定液体电阻率的实验.他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的液体,安装前他用如图乙的游标卡尺(图乙为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图丙所示.
他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300kΩ的电压表,量程300A、内阻50Ω的电流表,最大阻值1kΩ的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干.图丁坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流,电流I、电压U的值.
根据以上材料完成下列问题:
①测量玻璃管内径时,应将图乙中的游标卡尺中的A、B、C三部分的
 
部分与玻璃管内壁接触.
②玻璃管的内径d=
 
mm
③求出液体的电阻率ρ多大?(要写推导和计算过程,最后结果保留两位有效数字)
④图戊中的仪器实物部分已连线,将其他部分连接成测出图丁数据的实物连接图.
⑤开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至
 
端.
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)如图a所示为某一同学测量一量程为3V的直流电压表的内电阻RV的电路图,其中RV的电阻约为几千欧,具体实验步骤如下:
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①把滑线变阻器的滑动片P滑到N端,将电阻箱R0的阻值调到零;
②闭合电键S,调节滑线变阻器的阻值,使电压表的示数为3.0V;
③再调节电阻箱R0,使电压表的示数为1.5V,读出此时电阻箱R0的阻值;
④断开电键S,整理好仪器.
a)现有电阻箱:A(0~999.9Ω,0.8A),电阻箱B(0~9999Ω,0.2A);直流电源:E1(2V,内阻不计),E2(6V,内阻不计).
其中电阻箱应选用
 
(填“A”或“B”),直流电源应选用
 
(填“E1”或“E2”);
b)请根据图a,在图b中用笔画线代替导线,连接好实物电路;
c)为了提高实验精确度,所选用的滑线变阻器R的最大阻值应
 
电阻箱R0的最大阻值.(填“远大于”或“远小于”);
d)若在此实验中读出的电阻箱R0的阻值为3200Ω,则此电压表的内阻的测量值为
 
Ω,由于系统误差的存在,测量值比真实值
 
(填“偏大”或“偏小”).
(2)某同学在实验室测汽车电热器在不同电压下的电功率,此电热器额定电压为12V(车用蓄电池输出的最高直流电压).该同学用学生电源代替蓄电池,输出电压为16V,导线、开关等已经备齐,供选择的器材有:
A.0~3A电流表     B.0~0.6A电流表             C.0~3V电压表
D.0~15V电压表    E.0~10Ω、0.5A滑动变阻器   F.0~10Ω、2A滑动变阻器
该同学测量的数据记录如下:
U/V 2.4 3.0 5.0 8.0 10.0 12.0
I/A 0.15 0.20 0.30 0.40 0.45 0.50
①合理选择使用的器材:电流表
 
,电压表
 
,滑动变阻器
 
(填序号).
②在图c方框中画出合理的电路图.
③电热器的额定功率为
 
W.

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科目:高中物理 来源:河北省衡水中学2011-2012学年高一下学期二调考试物理试题 题型:038

一辆质量为5×103 kg的汽车,额定功率为50 kW,现让汽车保持50 kW的功率的水平路面上从静止开始运动,运动中汽车所受阻力恒为车重的0.1倍,(g=10 m/s2)求:

(1)启动后0.5 s内牵引力做的功;

(2)汽车的加速度为1 m/s2时汽车的速度;

(3)汽车的速度为2 m/s时汽车的加速度;

(4)汽车行驶能达到的最大速度

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学在实验室测汽车电热器RX的电功率,此电热器额定电压为12 V(车用蓄电池输出的最高直流电压)。该同学用学生电源代替蓄电池,输出电压为16 V,导线、开关等已经备齐,供选择的器材还有:

  A.电流表(0~3 A,0.1Ω)

  B.电流表(O~0.6 A,10Ω)

  C.电压表(O~3 V,1 kΩ)

  D.电压表(0~15 V,30 kΩ)

  E.滑动变阻器(0~10Ω,0.5 A)

  F.滑动变阻器(0一10Ω,2 A)

  该同学测量的数据记录如下

U/V

O

2.2

3.0

5.O

8.0

lO.O

12.0

I/A

0

0.15

0.20

0.30

0.40

0.45

0.50

(1)合理选择使用的器材:电流表选      ,电压表选      ,滑动变阻器选       (填序号)。

(2)画出合理的测量电路图。

(3)在图中的坐标纸上作出U-I图象。

(4)电热器的额定功率为       W。

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年江苏省江都市甘棠中学高二下学期期末考试试题物理卷(带解析) 题型:实验题

某同学在实验室测汽车电热器RX的电功率,此电热器额定电压为12 V(车用蓄电池输出的最高直流电压)。该同学用学生电源代替蓄电池,输出电压为16 V,导线、开关等已经备齐,供选择的器材还有:
A.电流表(0~3 A,0.1Ω)
B.电流表(O~0.6 A,10Ω)
C.电压表(O~3 V,1 kΩ)
D.电压表(0~15 V,30 kΩ)
E.滑动变阻器(0~10Ω,0.5 A)
F.滑动变阻器(0一10Ω,2 A)
该同学测量的数据记录如下

U/V
O
2.2
3.0
5.O
8.0
lO.O
12.0
I/A
0
0.15
0.20
0.30
0.40
0.45
0.50
(1)合理选择使用的器材:电流表选     ,电压表选     ,滑动变阻器选      (填序号)。
(2)画出合理的测量电路图。
(3)在图中的坐标纸上作出U-I图象。

(4)电热器的额定功率为      W。

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