【題目】如圖甲所示,在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103kg的汽車,正以10m/s的速度向右勻速行駛,汽車前方的水平路段BC較粗糙,汽車通過整個(gè)ABC路段的v﹣t圖象如圖乙所示,在t=15s時(shí)汽車到達(dá)C點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變.假設(shè)汽車在AB路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)f=3000N.(解題時(shí)將汽車看成質(zhì)點(diǎn))求:

(1)運(yùn)動(dòng)過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P;
(2)汽車速度減至6m/s時(shí)的加速度a的大。
(3)BC路段的長(zhǎng)度.
(4)若汽車通過C位置以后,仍保持原來的輸出功率繼續(xù)行駛,且受到的阻力恒為f,則在圖乙上畫出15s以后汽車運(yùn)動(dòng)的大致圖象.

【答案】
(1)

解:汽車在AB路段時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng),有F1=f,

所以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P=F1v=fv=3000×10=3×104W


(2)

解:汽車速度減至6m/s時(shí),所以F2= = =5×103

由牛頓第二定律可得:a= = =1m/s2


(3)

解:從B到C由動(dòng)能定理可得:Pt﹣fx= mvt2 mv02

代入數(shù)據(jù)解得:x=125m


(4)

解:15s以后汽車運(yùn)動(dòng)的圖象如圖示:


【解析】(1)由圖象知汽車在AB段勻速直線運(yùn)動(dòng),牽引力等于阻力,而牽引力大小可由瞬時(shí)功率表達(dá)式求出;(2)由瞬時(shí)功率表達(dá)式求出汽車速度減至6m/s時(shí)的牽引力,再由牛頓第二定律求得此時(shí)的加速度;(3)BC段汽車做變加速運(yùn)動(dòng),但功率保持不變,需由動(dòng)能定理求得位移大;(4)15s后,由于汽車功率保持不變,牽引力將大于阻力,汽車做變加速直線運(yùn)動(dòng),速度最終達(dá)到減速前的數(shù)值.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了V-t圖象和機(jī)車啟動(dòng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握v-t圖像:①在速度圖像中,可以讀出物體在任何時(shí)刻的速度;②在速度圖像中,物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時(shí)間軸所圍面積的值;③在速度圖像中,物體在任意時(shí)刻的加速度就是速度圖像上所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的切線的斜率;④圖線與橫軸交叉,表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向;⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng);圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動(dòng);①以恒定功率P啟動(dòng):機(jī)車的運(yùn)動(dòng)過程是先作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后以最大速度v m=P/f 作勻速直線運(yùn)動(dòng);②以恒定牽引力F啟動(dòng):機(jī)車先作勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)功率增大到額定功率時(shí)速度為v1=P/F,而后開始作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動(dòng)才能正確解答此題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,先測(cè)得擺線長(zhǎng)78.50 cm,擺球直徑2.0 cm.然后將一個(gè)力電傳感器接到計(jì)算機(jī)上,實(shí)驗(yàn)中測(cè)量快速變化的力,懸線上拉力F的大小隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示.

(1)該擺擺長(zhǎng)為________cm.

(2)該擺擺動(dòng)周期為________s.

(3)如果測(cè)得g值偏小,可能原因是____

A.測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過緊
B.?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定好,擺動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)

C.計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí),忘記了加小球半徑
D.讀單擺周期時(shí),讀數(shù)偏大

(4)測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g的值為________m/s2.(三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一木塊在光滑水平面上受到一個(gè)恒力F作用而運(yùn)動(dòng),前方固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧,當(dāng)木塊接觸彈簧后,下列判斷正確的是(  )

A. 木塊將立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B. 木塊將立即做變減速直線運(yùn)動(dòng)

C. 在彈簧彈力大小等于恒力F時(shí),木塊的速度最大

D. 在彈簧處于最大壓縮量時(shí),木塊的加速度為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1900年,為了解決熱輻射理論上的疑點(diǎn),德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出了

A. 生物進(jìn)化論

B. 量子假說

C. 經(jīng)典力學(xué)

D. 相對(duì)論

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在物資運(yùn)轉(zhuǎn)過程中常使用傳送帶.已知某傳送帶與水平面成θ=37°角,傳送帶的AB部分長(zhǎng)L=29m傳送帶以恒定的速率v=10m/s按圖示方向傳送,若在A端無初速度地放置一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的煤塊P(可視為質(zhì)點(diǎn)),P與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力大小,(g10m/s2,sin 37°=0.6).求:

1)煤塊PB端運(yùn)動(dòng)到A端的時(shí)間是多少?

2)若P與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,則煤塊PB端運(yùn)動(dòng)到A端的時(shí)間又是多少

3)若P與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,求煤塊在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在測(cè)量一種均勻新材料電阻絲的電阻率的過程中,相關(guān)測(cè)量如下:

1)用刻度尺測(cè)量電阻絲的接入長(zhǎng)度為l=0.900 m。

2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑(刻度位置如圖1所示),從圖中讀出電阻絲的直徑為_________mm。

3)為了粗測(cè)新材料電阻絲的阻值,該同學(xué)先選用多用電表“×10”擋調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)的角度很大。

①為了把電阻測(cè)量得更準(zhǔn)確些,應(yīng)換用“________”擋;(選填“×100”或“×1”);

②重新?lián)Q擋后必須將紅、黑表筆__________,調(diào)節(jié)_____________使表針指向;

③重新測(cè)量的結(jié)果,如圖2所示,讀數(shù)為__________Ω

4現(xiàn)要進(jìn)一步精確測(cè)量其阻值,實(shí)驗(yàn)室提供了以下相關(guān)器材(要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確):

電池組(3V,內(nèi)阻約

電流表(03A,內(nèi)阻約0.025Ω

電流表(00.6A,內(nèi)阻約0.125Ω

電壓表(03V,內(nèi)阻約3kΩ

電壓表(015V,內(nèi)阻約15kΩ

滑動(dòng)變阻器(020Ω,額定電流1A)

滑動(dòng)變阻器(01000Ω,額定電流0.3A)

開關(guān),導(dǎo)線

①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用的器材是_________________ 。(填寫各器材的字母代號(hào))

以下電路圖中__________(填電路圖下方的字母代號(hào))電路為本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路。但用此最佳電路測(cè)量的結(jié)果仍然會(huì)比真實(shí)值___________。(填“偏大”或“偏小”)

若根據(jù)伏安法測(cè)出電阻絲的阻值為Rx=6.4Ω,則這種新材料電阻絲的電阻率為__________Ω·m(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)。

(5)用伏安法測(cè)金屬絲電阻存在系統(tǒng)誤差.為了減小系統(tǒng)誤差,有人設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案.其中Rx是待測(cè)電阻,R是電阻箱,R1、R2是已知阻值的定值電阻.合上開關(guān)S,靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn).將R調(diào)至阻值為R0時(shí),靈敏電流計(jì)的示數(shù)為零。由此可計(jì)算出待測(cè)電阻Rx=__________;(R1R2、R0表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于彈力,下列說法中錯(cuò)誤的是( )

A.物體受到的彈力是由于施力物體的形變而產(chǎn)生的

B.彈力產(chǎn)生在直接接觸而發(fā)生彈性形變的物體之間

C.相互擠壓的物體間彈力方向總是跟接觸面相垂直

D.相互接觸的物體間一定存在彈力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一物體做直線運(yùn)動(dòng),其加速度隨時(shí)間變化的a﹣t圖象如圖所示.下列v﹣t圖象中,可能正確描述此物體運(yùn)動(dòng)的是(  )

A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在探究靜摩擦力變化的規(guī)律及滑動(dòng)摩擦力變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,特設(shè)計(jì)了如圖甲所示的演示裝置,力傳感器A與計(jì)算機(jī)連接,可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律,將力傳感器固定在光滑水平桌面上,測(cè)力端通過細(xì)繩與一滑塊相連(調(diào)節(jié)傳感器高度可使細(xì)繩水平),滑塊放在較長(zhǎng)的小車上,小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶(調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部細(xì)繩水平),整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開傳感器同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子,小車一旦運(yùn)動(dòng)起來,立即停止倒沙子,若力傳感器采集的圖象如圖乙,則結(jié)合該圖象,下列說法正確的是( 。

A.不可能求出空沙桶的重力
B.可求出滑塊與小車之間的滑動(dòng)摩擦力的大小
C.可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小
D.可判斷第50秒后小車做勻速直線運(yùn)動(dòng) (滑塊仍在車上)

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同步練習(xí)冊(cè)答案