【題目】上海自主研發(fā)了一種氫燃料汽車,它使用氫氣代替汽油,在一次測(cè)試中,汽車在水平路面受到2400N的水平牽引力,5min內(nèi)勻速直線行駛了900m.
(1)汽車受到水平方向的阻力是多少?
(2)汽車牽引力的功率是多少?
(3)如果汽車的功率一定,當(dāng)汽車上坡時(shí)需要較大的牽引力,請(qǐng)推導(dǎo)出牽引力F和速度v之間關(guān)系的表達(dá)式,并說明汽車上坡時(shí)司機(jī)應(yīng)該加速還是減速?

【答案】
(1)解:因?yàn)槠囋谒铰访嫔献鰟蛩僦本運(yùn)動(dòng),所受阻力和牽引力是一對(duì)平衡力,大小相等,所以汽車受到水平方向的阻力f=F =2400N.

答:汽車受到水平方向的阻力是2400N.


(2)解:汽車5min內(nèi)勻速直線行駛了900m,則汽車的速度 ,

由P=Fv可得,汽車牽引力的功率P=Fv=2400N×3m/s=7200W.

答:汽車牽引力的功率是7200W.


(3)解:由P=Fv可知,在功率一定時(shí),力F與速度v成反比,當(dāng)汽車上坡時(shí)需要較大的牽引力,司機(jī)采取換低速檔的方法來減小運(yùn)動(dòng)速度,獲得更大的動(dòng)力.

答:如果汽車的功率一定,當(dāng)汽車上坡時(shí)需要較大的牽引力,司機(jī)采取換低速檔的方法來減小運(yùn)動(dòng)速度,獲得更大的動(dòng)力.


【解析】(1)根據(jù)二力平衡時(shí),力的大小相等的特點(diǎn)可知摩擦力的大小;(2)利用路程和時(shí)間計(jì)算速度,結(jié)合功率的計(jì)算公式P=Fv可以計(jì)算功率的大;(3)當(dāng)功率一定時(shí),牽引力和速度成反比,汽車上坡時(shí)需要的牽引力較大,所以要減小速度.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了二力平衡條件的應(yīng)用和功率的計(jì)算與測(cè)量的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握二力平衡的條件是:作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等,方向相反,且作用在同一直線上,即合力為零.(一物、二力、等大、反向、同直線);功率的計(jì)算: P = W/tW 表示功,單位是焦(J). t表示時(shí)間 ,單位是秒(s) P表示功率,單位是瓦特(W)1 W= 1 J/s才能正確解答此題.

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步驟一:導(dǎo)體ab水平左右運(yùn)動(dòng),如圖甲所示,電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)是因?yàn)?/span>________

步驟二:導(dǎo)體豎直上下運(yùn)動(dòng),如圖乙所示,電流計(jì)指針,是因?yàn)?/span>___________

步驟三:導(dǎo)體水平左右運(yùn)動(dòng),如圖丙所示,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),電路中有電流產(chǎn)生___________

綜合上面實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是:_____________

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加熱時(shí)間/min

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

升高的溫度/℃

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

沙子

4.3

7.9

15.2

18.4

21.5

(1)本實(shí)驗(yàn)器材按 _____________(選“由下到上”、“由上到下”)組裝。

(2)實(shí)驗(yàn)中選用相同的酒精燈加熱的目的是___________________________________

(3)本實(shí)驗(yàn)需要的測(cè)量器材有秒表、溫度計(jì)、還有__________。

(4)請(qǐng)利用表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出表示水升高的溫度隨時(shí)間變化規(guī)律的圖線________

(5)沙子在1.01.5min內(nèi)升高的溫度有明顯異常,其主要原因是_____________________。

(6)小明再用50g水和100g水做實(shí)驗(yàn),以吸收的熱量Q為縱坐標(biāo),升高的溫度△t為橫坐標(biāo),分別畫出50g水和100g水的Q-△t圖象.它們都是過原點(diǎn)的直線,即Q=k△t.進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)這兩條直線的k值與對(duì)應(yīng)水的__________之比相等。

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