【題目】一列車的質(zhì)量是5.0×105kg,在平直的軌道上以額定功率3000kW不變加速行駛,當速度由10m/s加速到所能達到的最大速率30m/s時,共用了2min,則在這段時間內(nèi)列車前進的距離是多少米?
【答案】解:當汽車的速度最大時,牽引力與阻力平衡,即有F=f
由P=Fvm得,f=F= = N=1×105N
運用動能定理研究汽車速度由10m/s加速到最大速率30m/s過程,得
Pt﹣fS= ﹣
代入解得 S=1600m
答:在這段時間內(nèi)列車前進的距離是1600m
【解析】汽車勻速運動時,速度最大,此時汽車的牽引力與阻力平衡.由功率求出阻力f.當速度由10m/s加速到最大速率30m/s時,牽引力做正功為Pt,阻力做負功fS,根據(jù)動能定理求出列車前進的距離.
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解動能定理的綜合應用的相關知識,掌握應用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷.
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【題目】將木塊放在小車上,使木塊與小車一起向右勻速運動,當小車被擋板擋住時,下列實驗現(xiàn)象正確的是( )
A. 假設小車表面光滑,木塊將如圖1所示向前傾倒
B. 假設小車表面光滑,木塊將如圖2所示向前滑動
C. 假設小車表面粗糙,木塊將如圖3所示向后傾倒
D. 假設小車表面粗糙,木塊將如圖2所示向前滑動
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【題目】如圖所示,士兵射擊訓練時,射擊槍水平放置,射擊槍與目標靶中心位于離地面足夠高的同一水平線上,槍口與目標靶之間的距離s=100m,子彈射出的水平速度v=250m/s,子彈從槍口射出的瞬 間目標靶由靜止開始釋放,不計空氣阻力,取重力加速度g為10m/s2 , 求:
(1)從子彈由槍口射出開始計時,經(jīng)多長時間子彈擊中目標靶?
(2)目標靶由靜止開始釋放到被子彈擊中,下落的距離h為多少?
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【題目】間距為l=0.5m兩平行金屬導軌由傾斜部分和水平部分平滑連接而成,如圖所示,傾斜部分導軌的傾角θ=30°,上端連有阻值R=0.5Ω的定值電阻且傾斜導軌處于大小為B1=0.5T、方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中。水平部分導軌足夠長,圖示矩形虛線框區(qū)域存在大小為B2=1T、方向豎直向上的勻強磁場,磁場區(qū)域的寬度d=3m,F(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、內(nèi)阻r=0.5Ω、長l=0.5m的導體棒ab從傾斜導軌上端釋放,達到穩(wěn)定速度v0后進入水平導軌,當恰好穿過B2磁場時速度v=2m/s,已知導體棒穿過B2磁場的過程中速度變化量與在磁場中通過的距離滿足(比例系數(shù)k未知),運動過程中導體棒始終與導軌垂直并接觸良好,不計摩擦阻力和導軌電阻。求:
(1)導體棒ab的速度v0;
(2)導體棒ab穿過B2磁場過程中通過R的電荷量及導體棒ab產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)若磁場B1大小可以調(diào)節(jié),其他條件不變,為了使導體棒ab停留在B2磁場區(qū)域,B1需滿足什么條件。
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【題目】“探究功與速度變化的關系”的實驗裝置如圖1所示,當小車在一條橡皮筋作用下彈出時,橡皮筋對小車做的功記為W;當用2條、3條、4條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次…實驗時,橡皮筋對小車做的功記為2W、3W、4W…每次實驗中小車獲得的最大速度可由打點計時器所打出的紙帶測出。
(1)關于該實驗,請將下列步驟填寫完整。
A.為了____摩擦力,實驗中可以將長木板的一端適當墊高,使小車拉著穿過打點計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運動。
B.每次實驗小車必須從_______位置由靜止彈出。
C.實驗中要先接通打點計時器的電源再釋放小車。
(2)圖2給出了某次實驗打出的紙帶,從中截取了測量小車最大速度所用的一段紙帶,測得A、B、C、D、E相鄰兩點間的距離分別為AB=1.48cm,BC=1.60cm,CD=1.62cm,DE=1.62cm;相鄰兩點打點時間間隔為______s,則小車獲得的最大速度vm=_____m/s.(結果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,在平面直角坐標系中,有方向平行于坐標平面的勻強電場,坐標系內(nèi)有A.B兩點,其中A點坐標為,B點坐標為,坐標原點O處的電勢為0,點A處的電勢為,點B處的電勢為,現(xiàn)有一帶電粒子從坐標原點O處沿電勢為0的等勢線方向以速度射入電場,粒子運動中恰好通過B點,不計粒子所受重力,求帶電粒子的比荷大小。
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【題目】如圖所示,有一電子(電荷量為e)經(jīng)電壓U0加速后,進入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間.若電子從兩板正中間垂直電場方向射入,且正好能穿過電場,求:
(1)金屬板AB的長度;
(2)電子穿出電場時的動能.
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【題目】如圖所示,某人在自行車道上從東往西沿直線以速度v騎行,該處地磁 場的水平分量大小為B1,方向由南向北,豎直分量大小為B2,方向豎直向下。自行車把為直把、金屬材質(zhì),且?guī)в薪^緣把套,兩把手間距為L。只考慮自行車在地磁場中的電磁感應,下列結論正確的是 ( )
A. 圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢低
B. 圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢高
C. 自行車左車把的電勢比右車把的電勢高B2Lv
D. 自行車在十字路口左拐改為南北騎向,則自行車車把兩端電勢差要降低
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