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15．質量為5×103kg的機車，以恒定的功率沿平直軌道行駛，在3min內行駛了1450m，其速度從10m/s增加到最大速度15m/s．若阻力保持不變，求機車的功率和所受阻力的數值．

分析 機車以恒定功率行駛，速度減小，牽引力減小，加速度減小，當速度最大時，做勻速直線運動，牽引力與阻力平衡，根據動能定理和功率公式研究牽引力的功率和阻力大�。�

解答 解：由動能定理得：W牽+W阻=$\frac{1}{2}$mvm2-$\frac{1}{2}$mv2…①
其中W阻=-Ffx，W牽是一個變力的功，但因該力的功率恒定，故可用W牽=Pt計算．
這樣①式變?yōu)椋篜t-Ffx=$\frac{1}{2}$mvm2-$\frac{1}{2}$mv2 …②
又因達最大速度時F=Ff，故vm=$\frac{P}{{F}_{f}}$…③
聯立解得：P=3750W，Ff=250N
答：機車的功率為3750W，所受阻力的數值為250N．

點評 本題中由于整個過程中機車所受的牽引力不是恒力，因此加速度不是恒量，運動學中勻變速直線運動公式不能用，只能從能量的角度研究．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．在$\underset{\stackrel{238}{\;}}{92}$U變?yōu)?\underset{\stackrel{206}{\;}}{82}$Pb的過程中，經過8次a衰變238U發(fā)生衰變時，變成了206Pb，一個半衰期之后，礦石中的U和Pb的比為K1；再經過一個半衰期，測得礦石中的U和Pb的比為K2，則K1：K2=3：1．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．假設人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，當軌道半徑增大到原來的2倍時，則有（　�。�
A．線速度減小到原來一半B．向心力減小到原來的四分之一
C．周期變?yōu)樵瓉淼?倍D．線速度減小到原來的$\frac{\sqrt{2}}{2}$倍

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．一臺電動機以0.5m/s的速度提升一重物，電動機對重物做功的功率是10kW，則重物的質量為（g=10m/s2）（　�。�
A．2.5×103kgB．2.0×103kgC．4×102kgD．4kg

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．利用如圖1所示的裝置做探究彈力和彈簧伸長的關系的實驗．所用鉤碼每只的質量皆為30g．實驗中，先測出不掛鉤碼時彈簧的長度，再將5個鉤碼逐個加掛在彈簧下端，穩(wěn)定后測出相應的彈簧總長度，將數據填在表中．（彈力始終未超過彈性限度，取g=9.8m/s2）
記錄數據組123456
鉤碼總質量（g）0306090120150
彈簧總長（cm）18.0021.3324.6027.9331.234.56
彈力大�。∟）      
（1）上表記錄數據中有一個不符合規(guī)范，它是第5組中的彈簧總長數據（填寫數據的名稱），應記作31.20．
（2）根據實驗數據將對應的彈力大小計算出來并填入表內相應的空格內（保留3位有效數字）．
（3）在圖2坐標紙中作出彈簧彈力大小F跟彈簧總長度L之間的關系圖線．
（4）根據圖線求得該彈簧的勁度k=8.9N/m．（保留3位有效數字）
（5）寫出彈簧中彈力的大小F跟彈簧總長度L之間的函數關系的解析式F=8.9（L-0.18）N，注意：前5問不要求考慮彈簧自重對實驗結果的影響．
（6）有的同學認為在上述實驗中，如果將彈簧水平放置來測量自然長度，就會消除因為彈簧的自重而引起的長度的改變量，你認為這種觀點是否正確正確（填寫：正確或者不正確）．
記錄數據組123456
鉤碼總質量（g）0306090120150
彈簧總長（cm）18.0021.3324.6027.9331.234.56
（7）有的同學認為如果將圖象的橫坐標改成彈簧長度相對于自然長度的改變量，這樣才能直觀的得出胡克定律所要表達的規(guī)律．[必修一課本中胡克定律的內容：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小跟彈簧伸長（或者縮短）的長度成正比．]正由于考慮到彈簧自重可能會對實驗結果產生影響，該同學準確測得彈簧水平放置時的自然長度為16.89cm．根據以上信息可以算得彈簧的質量為10g．（求解本問時可以將彈簧的自重全部看成位于最低點，結果保留兩位有效數字）．
（8）請選用以上所有實驗數據和結果，根據需要在下方給定表格中添加左數第一列中的數據名稱，并填寫相關數據，然后在圖3中做出彈簧中的力隨著彈簧后來的長度相對于其自然長度的改變量（△x）的變化而變化的關系
（9）有的同學認為彈簧豎直放置時，其自重會使第（4）問中測得的勁度系數不準確，請你幫該同學定量分析一下他的觀點是否正確？當彈簧下方不掛鉤碼時滿足：m彈g=k△x，當彈簧下方掛鉤碼時滿足m彈g+m鉤碼g=k（△x'-△x），而（△x'-△x）就是題目中測量得到的彈簧長度的改變量，所以不會引起勁度系數測量的不準確．．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，一輕彈簧的兩端分別與質量為2m、3m的B、C兩物塊固定連接，放在光滑水平面上，開始時物塊C被鎖定．另一質量為m的小物塊A以速度v0與B發(fā)生彈性正碰（碰撞過程中沒有機械能的損失，碰撞時間極短可忽略不計）．當彈簧再次恢復原長時物塊C的鎖定被解除，所有過程彈簧都在彈性限度內．求：
（1）彈簧第一次被壓縮至最短時彈簧的彈性勢能；
（2）彈簧第一次伸長到最長時彈簧的彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．某星球上空氣中的${\;}_{6}^{14}$C：${\;}_{6}^{12}$C=1：2，${{\;}_{6}^{14}C}_{\;}^{\;}$的半衰期為5600年，如果星球上的生物遺骸中的${\;}_{6}^{14}$C：${\;}_{6}^{12}$C=1：16，問該星球上開始有生物的時間距今有多少年？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．下列說法中正確的是（　�。�
A．溫度越高，氣體分子的擴散越快
B．晶體都具有固定的熔點，物理性質都表現為各向異性
C．氣體壓強是由于氣體分子頻繁撞擊容器壁表面產生的
D．飽和水然汽的壓強隨溫度的升高而增大
E．熱量不可能從低溫物體傳向高溫物體

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