15．一質(zhì)量為M=2×103kg的汽車，其額定功率P額=80KW，在平直公路上行駛時(shí)受到的阻力為f=4×103N．如果汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t=5s汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率達(dá)到額定功率，假設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變，求：
（1）汽車在平直公路上行駛的最大速度vmax；
（2）汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a．

分析 （1）汽車保持額定功率從靜止啟動(dòng)后，做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零，即牽引力與阻力相等時(shí)，速度最大，根據(jù)P=Fv求出汽車的最大速度；
（2）根據(jù)P=Fv求出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大速度，再根據(jù)速度時(shí)間公式結(jié)合牛頓第二定律求出加速度．

解答 解：（1）當(dāng)牽引力與阻力相等時(shí)，速度最大．則有：
P額=Fvm=fvm．
解得：vm=$\frac{P}{f}$=$\frac{80000}{40000}$m/s=20m/s       
（2）根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma             
汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度為v'，此時(shí)功率為額定功率，滿足：v'=$\frac{P}{F}$
勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=5s滿足：t=$\frac{v'}{a}$            
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：a=2m/s2                
答：（1）汽車在平直公路上行駛的最大速度vmax為20m/s；
（2）汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a為2m/s2．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵理清汽車的運(yùn)動(dòng)過程，知道當(dāng)牽引力等于阻力，即加速度為零時(shí)，速度最大，掌握功率與牽引力、速度的關(guān)系．

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：多選題

5．如圖所示，一個(gè)半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個(gè)軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場(chǎng)處處正交，環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，方向均與環(huán)面軸線方向成θ角（環(huán)面軸線為豎直方向）．若導(dǎo)線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I，則下列說法正確的是（　�。�
A．導(dǎo)電圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)
B．導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上
C．導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIR
D．導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2πBIRsinθ

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖所示，氣球重20N，空氣對(duì)其的浮力為32N．由于受到水平風(fēng)力的影響，系氣球的繩子與水平方向成θ=60O角，則繩子的拉力和水平方向的風(fēng)力分別為（　　）
A．拉力大小為4$\sqrt{3}$NB．拉力大小為8$\sqrt{3}$N
C．水平風(fēng)力大小為4$\sqrt{3}$ND．水平風(fēng)力大小為2$\sqrt{3}$N

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．下列哪幾組共點(diǎn)力同時(shí)作用在同一物體上，物體不可能保持平衡（　�。�
A．8 N、18 N和9 NB．2 N、40 N和40 NC．2 N、8 N和9 ND．20 N、10 N和20 N

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度圖象，由圖象可知（　�。�
A．在t=2s時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)的速度方向發(fā)生了改變
B．在2-4s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的位移是24m
C．在0-2s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的位移是6m
D．在4-6s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度是3m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．圖甲是張明同學(xué)站在力傳感器上做下蹲、起跳動(dòng)作的示意圖，點(diǎn)P是他的重心位置．圖乙是根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)畫出的力一時(shí)間圖線．兩圖中a～g各點(diǎn)均對(duì)應(yīng)，其中有幾個(gè)點(diǎn)在圖甲中沒有畫出．取重力加速度g=10m/s2．根據(jù)圖象分析可知（　�。�
A．張明的重力為1000N
B．e點(diǎn)位置張明處于超重狀態(tài)
C．c點(diǎn)位置張明處于失重狀態(tài)
D．張明在d點(diǎn)的加速度小于在f點(diǎn)的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

7．如圖所示，兩根相距l(xiāng)=0.4m、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，一端與阻值R=0.15Ω的電阻相連．導(dǎo)軌間x＞0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場(chǎng)，其方向與導(dǎo)軌平面垂直，變化率k=0.5T/m，x=0處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.5T．一根質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.05Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直．棒在外力作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中電阻上消耗的功率不變．求：
（1）回路中的電流；
（2）金屬棒在x=2m處的速度；
（3）金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m過程中安培力做功的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)中，需要平衡小車和紙帶運(yùn)動(dòng)過程中所受的阻力，正確的做法是C．
A．小車放在木板上，把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在不受繩的拉力時(shí)沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
B．小車放在木板上，掛上砂桶，把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在砂桶的作用下沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
C．小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在不受繩的拉力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）實(shí)驗(yàn)中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的拉力，砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是m＜＜M．這樣，在改變小車上砝碼的質(zhì)量時(shí)，只要砂和砂桶質(zhì)量不變，就可以認(rèn)為小車所受拉力幾乎不變．
（3）如圖2為某次實(shí)驗(yàn)紙帶，在相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)打點(diǎn)未畫出，用刻度尺測(cè)得：S1=0.55cm，S2=0.94cm，S3=1.35cm，S4=1.76cm，S5=2.15cm，S6=2.54cm．
①相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s；
②計(jì)數(shù)點(diǎn)“6”和“7”的位移S7比較接近于C（填“A、B、C、D”序號(hào)）
A．2.76cm      B．2.85cm     C．2.96cm       D．3.03cm
③打下“3”點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度v3=0.16m/s；小車的加速度a=0.40m/s2．（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
（4）另一小組在研究“小車質(zhì)量一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，用改變砂的質(zhì)量的辦法來改變對(duì)小車的作用力F，然后根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出a-F圖象，如圖3所示．發(fā)現(xiàn)圖象既不過原點(diǎn)，末端又發(fā)生了彎曲，可能原因是B．
A．平衡摩擦力時(shí)，木板的傾斜角度過大，且砂和砂桶的質(zhì)量較大
B．平衡摩擦力時(shí)，木板的傾斜角度過小，且砂和砂桶的質(zhì)量較大
C．沒有平衡摩擦力，且小車質(zhì)量較大
D．平衡摩擦力時(shí)，木板的傾斜角度過小，且小車質(zhì)量較大．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

4．已知某星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的81倍，半徑是地球半徑的9倍，在地球上發(fā)射一顆衛(wèi)星，其第一宇宙速度為7.9km/s，則在某星球上發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，其發(fā)射速度最小是多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案