3．質(zhì)量為2.0×103kg的汽車，從靜止起做加速度為0.5m/s2的勻加速直線運動，汽車在運動中受到大小恒為車重的0.25倍的阻力作用，g取10m/s2．求：
（1）汽車的牽引力多大？
（2）汽車開出5m的過程中，牽引力做了多少功？

分析 這題考的知識點是汽車的兩種啟動方式，恒定加速度啟動和恒定功率啟動．本題屬于恒定加速度啟動方式，由于牽引力不變，由牛頓第二定律可求牽引力，根據(jù)p=Fv可知隨著汽車速度的增加，汽車的實際功率在增加，此過程汽車做勻加速運動，當(dāng)實際功率達到額定功率時，功率不能增加了，要想增加速度，就必須減小牽引力，當(dāng)牽引力減小到等于阻力時，加速度等于零，速度達到最大值．

解答 解：（1）勻加速過程有：F-f=ma，F(xiàn)=f+ma=0.25×2×103×10+2×103×0.5=6×103N
（2）汽車開出5m的過程中，牽引力做的功w=Fs=6×103×5=3×104 J
答：（1）汽車的牽引力為6×103N．
（2）牽引力做功3×104 J

點評 本題考查的是機車啟動的兩種方式，即恒定加速度啟動和恒定功率啟動．要求同學(xué)們能對兩種啟動方式進行動態(tài)分析，能畫出動態(tài)過程的方框圖，公式p=Fv，p指實際功率，F(xiàn)表示牽引力，v表示瞬時速度．當(dāng)牽引力等于阻力時，機車達到最大速度．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，一個小球套在固定的傾斜光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到與O點等高的位置由靜止釋放．小球沿桿下滑至O點正下方時，速度恰好為零．若彈簧始終處于伸長狀態(tài)且在彈性限度內(nèi)，在小球下滑過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．當(dāng)彈簧與桿垂直時，小球的動能最大
B．小球的機械能一直增加
C．彈簧的彈性勢能先減小后增加
D．重力做功的功率先增加后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．甲、乙兩位同學(xué)在實驗室利用圖a所示的電路測定值電阻R0的大小、電源電動勢E的大小和內(nèi)電阻r的大小．調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑動觸頭使P向某一方向移動時，甲記錄了電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，乙記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)，兩人根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖b所示的兩條U-I圖線．

（1）根據(jù)兩人描繪的圖線，可知BD
A．圖線甲是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)畫出來的
B．圖線甲是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)畫出來的
C．圖線乙是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)畫出來的
D．圖線乙是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)畫出來的
（2）由圖b中兩圖線的交點可以判斷出的物理量與物理含義是BC
A．此狀態(tài)下滑動變阻器的滑動觸頭P滑到了最右端
B．此狀態(tài)下電源的輸出功率最大
C．此狀態(tài)下定值電阻R0上消耗的功率為0.5W
D．此狀態(tài)下電源的效率達到最大值
（3）根據(jù)圖b，可以求出定值電阻R0=2.0Ω，電源電動勢E=1.5V，內(nèi)電阻r=1.0Ω．
（4）若上述電路中少了一個電壓表，仍可用一個電路同時測電阻R0阻值和干電池組的電動勢E及內(nèi)阻．請你在圖c線框中畫出電路圖，并寫出簡單的實驗步驟和E、r、R0三個物理量的計算式．
步驟：①按電路圖連接好電路；
②閉合開關(guān)S，移動滑片P使滑動變阻器短路，測得兩電表讀數(shù)為U1、I1；
③移動滑片P使滑動變阻器不短路，測得兩電表讀數(shù)為U2、I2；
④整理器材，數(shù)據(jù)處理．
計算公式：E=$\frac{{{{{U}_{2}I}_{1}-U}_{1}I}_{2}}{{{I}_{1}-I}_{2}}$r=$\frac{{{U}_{2}-U}_{1}}{{{I}_{1}-I}_{2}}$R0=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．為測量某金屬絲的電阻率，某同學(xué)截取了其中的一段，用米尺測出金屬絲的長度為L，用螺旋測微器測得其直徑為D，用多用電表粗測其電阻約為R．

（1）該同學(xué)將米尺的0刻度線與金屬絲的左端對齊，從圖甲中讀出金屬絲的長度L=191.5mm．
（2）該同學(xué)用螺旋測微器測金屬絲的直徑，從圖2乙中讀出金屬絲的直徑D=0.680mm．
（3）該同學(xué)選擇多用電表“×10”擋粗測金屬絲的電阻，從圖丙中讀出金屬絲的電阻R=220Ω．
（4）接著，該同學(xué)用伏安法盡可能精確地測出該金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬絲的電阻率．實驗室提供的器材有：
A．直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）
B．電流表A1（量程0～3mA，內(nèi)阻約50Ω）
C．電流表A2（量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω）
D．電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻10KΩ）
E．電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻25kΩ）
F．滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）
G．滑動變阻器R2（阻值范圍0～2KΩ，允許通過的最大電流0.5A）
H．待測電阻絲Rx，開關(guān)、導(dǎo)線若干
要求較準(zhǔn)確地測出其阻值，電流表應(yīng)選C，電壓表應(yīng)選D，滑動變阻器應(yīng)選F．（用器材前的字母表示即可）
（5）在如圖丁所示的實物上畫出連線（部分線已畫出）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．磁懸浮列車是一種高速運載工具，它具有兩個重要系統(tǒng)．一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力（可由超導(dǎo)電磁鐵提供）使車體在導(dǎo)軌上懸浮起來與軌道脫離接觸從而減小阻力．另一是驅(qū)動系統(tǒng)，即利用磁場與固定在車體下部的感應(yīng)金屬框相互作用，使車體獲得牽引力，如圖是實驗列車驅(qū)動系統(tǒng)的原理示意圖．在水平面上有兩根很長的平行軌道PQ和MN，軌道間有垂直軌道平面的勻強磁場B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B．在列車的底部固定著繞有N匝相同的閉合矩形金屬線圈，并且與之絕緣，整個線圈的總電阻為R，每個矩形金屬線圈abcd垂直軌道的邊長Lab=L，且兩磁場的寬度均與金屬線圈ad的邊長相同（列車的車廂在圖中未畫出）．當(dāng)兩磁場Bl和B2同時沿導(dǎo)軌方向向右運動時，金屬框也會受到向右的磁場力，帶動列車沿導(dǎo)軌運動．已知列車車廂及線圈的總質(zhì)量為M，假設(shè)列車所受阻力大小恒為f．則：
（1）假設(shè)用兩磁場同時水平向右以速度V0作勻速運動來起動列車，求列車向右運行的最大速度Vm；
（2）請你分析在（1）的情況下提高列車最大運行速度的可行性措施（至少說出3條）以及使列車減速停車的可行性措施（至少說出2條）；
（3）假如列車達到最大速度Vm后向右做勻速直線運動，求經(jīng)過時間t外界提供的總能量；
（4）假如用兩磁場由靜止沿水平向右做勻加速直線運動來起動列車，當(dāng)兩磁場運動的時間為t1時，列車也正在以速度V1向右做勻加速直線運動，求兩磁場開始運動后到列車開始起動所需要的時間t0．

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8．要求較準(zhǔn)確的測量某電阻的阻值（約30kΩ），所給的器材如下
A．待測電阻Rx                  
B．電流表A1（0～100μA，內(nèi)阻約為200Ω）
C．電流表A2（0～10mA，內(nèi)阻約為2Ω）  
D．電壓表V（0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）
E．電源E（3V，內(nèi)阻可不計）             
F．滑動變阻器R（0～1kΩ，0.1A）
G．開關(guān)S及導(dǎo)線若干
①實驗中電流表應(yīng)選用A1（選填“A1”或“A2”）；
②請在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實物電路的連接．

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15．為測量電流表A的內(nèi)阻（量程為50mA，內(nèi)阻約10Ω），提供的實驗器材有：
A．直流電壓表V（0～3V，內(nèi)阻約6KΩ）
B．定值電阻R1（5.0Ω～1A）
C．定值電阻R2（50.0Ω～0.1A）
D．滑動變阻器R（0～5Ω2A）
E．直流電源E（3V，內(nèi)阻很�。�
F．導(dǎo)線、電鍵若干

（1）實驗中定值電阻R0應(yīng)選用R2（選填“R1”或“R2”）；
（2）在圖1中虛線框內(nèi)將實驗電路原理圖畫完整；
（3）某同學(xué)在實驗中測出7組對應(yīng)的數(shù)據(jù)（見表）：
次數(shù)1234567
U/V0.801.181.681.781.982.362.70
I/mA14.020.024.030.024.040.046.0
請在圖2所示坐標(biāo)系中描點作出U-I圖線．由圖象可知，表中第3次實驗數(shù)據(jù)有錯誤，此電流表的電阻為10Ω．（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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12．萬有引力定律揭示了天體運行規(guī)律與地上物體運動規(guī)律具有內(nèi)在的一致性．用彈簧秤稱量一個相對于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會有不同的結(jié)果．已知地球質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G．將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響．設(shè)在地球北極地面稱量時，彈簧秤的讀數(shù)是F0．
（1）若在北極上空高出地面h處稱量，彈簧秤讀數(shù)為F1，求比值$\frac{{F}_{1}}{{F}_{0}}$的表達式，并就h=1.0%R的情形算出具體數(shù)值（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
（2）若在赤道地面稱量，彈簧秤讀數(shù)為F2，求比值$\frac{{F}_{2}}{{F}_{0}}$的表達式．

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13．“遼寧號”航母艦載機成功突破了阻攔著艦、滑躍起飛的關(guān)鍵技術(shù)．甲板上的阻攔索對飛機著艦具有關(guān)鍵作用，在短短數(shù)秒內(nèi)使戰(zhàn)機速度從數(shù)百公里的時速減小為零，并使戰(zhàn)機滑行距離不超過百米．（取g=10m/s2）

（1）設(shè)飛機總質(zhì)量m=2.0×104kg，著陸在甲板的水平部分后在阻攔索的作用下，速度由v0=l00m/s滑行50m后停止下來，水平方向其他作用力不計，此過程可視為勻減速運動．求飛機的滑行時間t．
（2）在第（1）問所述的減速過程中，飛行員所受的阻力是飛行員自身重力的多少倍？
（3）一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替．如圖2（a）所示，曲線上的A點的曲率圓定義為：通過A點和曲線上緊鄰A點兩側(cè)的兩點作一圓，在極限情況下，這個圓就叫作A點的曲率圓，其半徑R叫作A點的曲率半徑．航母飛行甲板水平，前端上翹，水平部分與上翹部分平滑連接，連接處D點，如圖2（b）所示．已知飛機起落架能承受豎直方向的最大作用力為飛機自重的16倍，飛機安全起飛經(jīng)過D點時速度的最大值vm=150m/s．求D點的曲率半徑R．

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同步練習(xí)冊答案