分析 当汽车的牵引力与阻力相等时,速度最大,结合P=Fv=fv求出最大速度.根据牛顿第二定律求出匀加速直线运动的牵引力,从而得出匀加速直线运动的最大速度,结合速度时间公式求出匀加速直线运动的时间,对变加速运动的过程,运用动能定理求出变加速运动的时间,从而求出总时间.
解答 解:(1)当牵引力等于阻力时,速度达到最大,即P=Fv=fv
解得v=$\frac{P}{f}=\frac{60000}{0.1×3000×10}m/s=20m/s$
(2)匀加速阶段,根据牛顿第二定律可知F-f=ma,解得F=ma+f=6000N,故匀加速达到大速度$v′=\frac{P}{F}=\frac{60000}{6000}m/s=10m/s$<5m/s
故5m/s时牵引力的功率P′=Fv″=6000×5W=30kW
(3)匀加速所需时间为${t}_{1}=\frac{v′}{a}=\frac{10}{1}s=10s$
在额定功率下加速所需时间为t2,则$P{t}_{2}-fx=\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}mv{′}^{2}$
解得t2=41.25s
故所需总时间为t=t1+t2=51.25s
答:(1)汽车的最大行驶速度为20m/s;
(2)当速度为5m/s时,汽车牵引力的瞬时功率为30kW;
(3)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为51.25s
点评 解决本题的关键知道速度最大时,牵引力与阻力相等,功率不变后,做变加速直线运动,牵引力发生变化,无法通过运动学公式求出变加速运动的时间,通过功率不变,根据动能定理求解变加速运动的时间.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 都未滑动前,b所受的摩擦力比a的大 | |
B. | a、b同时开始滑动 | |
C. | 当ω=$\sqrt{\frac{kg}{3l}}$时,b所受摩擦力的大小为kmg | |
D. | ω=$\sqrt{\frac{kg}{l}}$是a开始滑动的临界角速度 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 机械波可以在真空中传播 | |
B. | 波从一种介质进入另一种介质时,频率保持不变 | |
C. | 机械波的频率越高,在介质中的传播速度越大 | |
D. | 两列波发生稳定的干涉现象,则两列波的频率必然相同 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 由于物体受力的大小和方向不变,因此平抛运动是匀变速运动 | |
B. | 由于物体速度的方向不断变化,因此平抛运动不是匀变速运动 | |
C. | 物体的运动时间只由抛出时的初速度决定,与高度无关 | |
D. | 平抛运动的水平距离由初速度决定 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体A、B以相同的加速度运动 | |
B. | 物体A运动到最低点所用的时间与B到达最高点所用的时间相同 | |
C. | 物体A运动到最低点所用的时间小于B到达最高点所用的时间 | |
D. | A与传送带摩擦产生的热量一定大于B与初速度摩擦产生的热量 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 | |
B. | 用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的 | |
C. | 在玻璃中a光的速度比b光的速度小 | |
D. | 从水射向空气时a光的临界角大于b光的临界角 |
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