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    12．重为2×104N的汽车，在水平路面上行驶，若保持40kW的输出功率不变，阻力为车重的0.02倍，求：
    （1）行驶150m后，速度从10m/s增加到20m/s，此时汽车的加速度；
    （2）汽车以恒定的功率启动后能达到的最大速度．

    分析 根据P=Fv求出速度为20m/s时的牵引力，结合牛顿第二定律求出汽车的加速度．
    当速度最大时，牵引力等于阻力，结合P=fv求出汽车的最大速度．

    解答 解：（1）当速度增加到20m/s时，牵引力F=$\frac{P}{v}=\frac{40000}{20}N=2000N$，
    根据牛顿第二定律得，汽车的加速度a=$\frac{F-f}{m}=\frac{2000-0.02×20000}{2000}m/{s}^{2}$=0.8m/s2．
    （2）当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度${v}_{m}=\frac{P}{f}=\frac{40000}{0.02×20000}m/s=100m/s$．
    答：（1）此时汽车的加速度为0.8m/s2；
    （2）汽车以恒定的功率启动后能达到的最大速度为100m/s．

    点评 本题考查了机车的启动问题，掌握功率与牵引力、速度的关系，知道当牵引力等于阻力时，速度最大，难度不大．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．已知地球的半径为r，自转周期为T；某一颗地球同步卫星绕地球运动的轨道半径为R；万有引力常量为G；如果把该卫星的运动看作匀速圆周运动，则（　　）
    A．地球的质量为$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{G{T}^{2}}$B．地球的质量为$\frac{4{π}^{2}{R}^{3}}{G{T}^{2}}$
    C．地球的平均密度为$\frac{3π}{G{T}^{2}}$D．地球的平均密度为$\frac{3π{R}^{3}}{G{T}^{2}{r}^{3}}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．如图1所示，电阻的阻值为50Ω，在ab间加上图2所示的正弦交变电流，则下列说法中正确的是（　　）
    A．电阻R的功率为400 W
    B．t=0.005s时 电流表示数为2$\sqrt{2}$A
    C．产生该交变电流的线圈在磁场中转动的角速度为 314rad/s
    D．如果产生该交变电流的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
    第一步：把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤跨过定滑轮相连，重锤夹后连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示．
    第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示．打出的纸带如图丙所示．

    请回答下列问题：
    （1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，打点计时器打B点时滑块速度vB=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2△t}$．
    （2）已知重锤质量为m，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块运动的位移x（写出物理名称及符号，只写一个物理量），合外力对滑块做功的表达式W合=mgx．
    （3）算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v，以v2为纵轴、W为横轴建立直角坐标系，描点作出v2-W图象，可知该图象是一条过原点的倾斜的直线，根据图象还可求得滑块的质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图甲所示，一质量不计的劲度系数为k的轻弹簧上端固定，下端悬吊一质量为m的物块，现用一质量为M的托盘向上压缩弹簧，如图乙所示，当托盘突然撤走时物块具有向下的加速度，其大小为a（a＞g）．如果用一外力作用在托盘上，使托盘和物块共同向下以$\frac{a}{3}$的加速度做匀加速直线运动．求：
    （1）二者共同做匀加速直线运动的时间；
    （2）该运动过程中开始和终止瞬间外力的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的轨道MNP，其形状为半径R=1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是h=2.4m．用质量为m=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点后释放，物块过B点后做匀变速运动，其位移与时间的关系为s=6t-2t2（m），物块飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道．（不计空气阻力，g取10m/s2）
    （1）求物块m过B点时的瞬时速度vB及与桌面间的动摩擦因数μ；
    （2）若轨道MNP光滑，求物块经过轨道最低点N时对轨道的压力FN；
    （3）若物块刚好能到达轨道最高点M，求物块从B点到M点的运动过程中克服摩擦力所做的功W．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．在边长为L、电阻为R的正方形导线框内，以对称轴ab为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场．以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示．则在0-t0时间内，导线框中（　　）
    A．无感应电流
    B．感应电流逐渐变大
    C．感应电流为顺时针方向，大小为$\frac{{{L^2}{B_0}}}{{{t_0}R}}$
    D．感应电流为逆时针方向，大小为$\frac{{2{L^2}{B_0}}}{{{t_0}R}}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．下列叙述正确的有（　　）
    A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
    B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变
    C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，原子总能量增大
    D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．汽车的质量为m=2.0×103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍．若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2．达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶．试求：
    （1）汽车的最大行驶速度；
    （2）汽车匀加速这一过程能维持多长时间；
    （3）当速度为10m/s时，汽车牵引力的瞬时功率；
    （4）当汽车的速度为30m/s时汽车的牵引力．

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