(2010?成都二模)車在水平專用測(cè)試道上進(jìn)行測(cè)試,該車總質(zhì)量為m=1×103 kg,由靜止開始沿水平測(cè)試道運(yùn)動(dòng).傳感設(shè)備記錄其運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象(v-t圖象)如圖所示.該車運(yùn)動(dòng)中受到的摩擦阻力(含空氣阻力)恒定,且摩擦力與車對(duì)路面壓力的比值為μ=0.2.賽車在0~5s的v-t圖線為直線,5s末達(dá)到該車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定牽引功率并保持該功率行駛,在5s~50s之間,賽車的v-t圖線是一段曲線,50s以后為直線.g取10m/s2,求:
(1)該車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的額定功率P.
(2)該車行駛中的最大速度vm
(3)該車出發(fā)后,前50s內(nèi)的位移X.
分析:(1)0~5 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由圖象的斜率求出加速度,根據(jù)牛頓第二定律求出牽引力的大小.t=5s末,汽車的功率達(dá)到額定功率,由P=Fv求出額定功率P.
(2)在50s以后,小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),牽引力等于阻力,根據(jù)P=Fv=fv求出小車勻速行駛的速度,即為最大速度vm
(3)0~5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出位移;在5 s~50 s內(nèi)汽車做變加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理求出變加速直線運(yùn)動(dòng)的位移.
解答:解:(1)由題圖可知,賽車在0~5 s內(nèi)(t1=5 s)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),5 s末的速度是v=20 m/s
由v=at1得 a=4 m/s2
根據(jù)牛頓第二定律得:F-f=ma    
  又P=Fv  
可求得P=1.2×105 W 
(2)當(dāng)賽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大,此時(shí)   F=f=2×103 N
而由P=Fv=fvm
可得:vm=
P
f
=
P
μmg
=60 m/s    
(3)賽車在0~5 s內(nèi)發(fā)生的位移為X1=
1
2
vt1=50 m  
設(shè)賽車在5 s~50 s內(nèi)(t2=45 s)發(fā)生的位移為X2,由動(dòng)能定理得:
  Pt2-fX2=
1
2
m
v
2
m
-
1
2
mv2
解得:X2=1 900 m   
所以前50 s內(nèi)的位移:X=X1+X2=1950 m   
答:(1)該車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的額定功率P是1.2×105 W.
(2)該車行駛中的最大速度vm是60m/s.
(3)該車出發(fā)后,前50s內(nèi)的位移X是1950m.
點(diǎn)評(píng):本題是與圖象結(jié)合的問(wèn)題,關(guān)鍵通過(guò)圖象知道小車在整個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況,結(jié)合牛頓第二定律和動(dòng)能定理進(jìn)行求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2010?成都二模)質(zhì)量為0.3kg的物體在水平面上做直線運(yùn)動(dòng),圖中的兩條直線分別表示物體受水平拉力和不受水平拉力的v-t圖線,則下列說(shuō)法正確的是( 。

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(2010?成都二模)下列說(shuō)法正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2010?成都二模)足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef水平放置,在其左端固定一個(gè)傾角為θ的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌相距均為L(zhǎng),在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上,各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿,兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、傾斜導(dǎo)軌形成一閉合回路.兩金屬桿質(zhì)量均為m、電阻均為R,其余電阻不計(jì),桿b被銷釘固定在傾斜導(dǎo)軌某處.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向上.當(dāng)用水平向右、大小F=
3
mg
的恒力拉桿a,使其達(dá)到最大速度時(shí),立即撤銷銷釘,發(fā)現(xiàn)桿b恰好能在原處仍然保持靜止.(重力加速度為g)
(1)求桿a運(yùn)動(dòng)中的最大速度v.
(2)求傾斜導(dǎo)軌的傾角θ.
(3)若桿a加速過(guò)程中發(fā)生的位移為s,則桿a加速過(guò)程中,求桿b上產(chǎn)生的熱量Qb

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2010?成都二模)如圖所示,水平地面上有一輛小車,車上固定一個(gè)豎直光滑絕緣管,管的底部有一質(zhì)量m1=0.2g、電荷量q=8×10-5C的帶正電小球,小球的直徑比管的內(nèi)徑略。诠芸谒谒矫鍹N的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN面的上方還存在著豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)E=25V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)讓小車始終保持vx=2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),以帶電小球剛經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn),測(cè)得小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間為t=1s,g取10/s2,不計(jì)空氣阻力.
(1)求小球進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)的加速度a的大。
(2)求小球離開管口時(shí)的速度v的大。
(3)若小球離開管口后,在運(yùn)動(dòng)中的最高點(diǎn),與靜止在絕緣支架的微小光滑水平臺(tái)上的、質(zhì)量為m2=0.2g、不帶電的小球(圖中未畫出)碰撞后成為一個(gè)整體,且碰撞導(dǎo)致該整體不帶電.求該整體穿過(guò)MN平面的位置到小球剛離開管口時(shí)的位置之間的距離s的大。

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