2．汽車發(fā)動機(jī)的功率為60kW，汽車的質(zhì)量為4×103kg．汽車在足夠長的水平路面從靜止以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，已知汽車在行駛中所受路面阻力恒定為重力的0.1倍，g取10m/s2，求：
（1）汽車在水平路面能達(dá)到的最大速度vmax；
（2）汽車在水平路面做勻加速運(yùn)動能維持多長時間？
（3）在10s末汽車的瞬時功率多大？20s末汽車的瞬時功率又是多少呢？

分析 （1）當(dāng)汽車的牽引力和阻力相等時，汽車速度達(dá)到最大，根據(jù)P=fv求出汽車的最大速度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出牽引力的大小，結(jié)合P=Fv求出勻加速運(yùn)動的末速度，根據(jù)速度時間公式求出汽車勻加速運(yùn)動的時間．
（3）根據(jù)速度時間公式求出10s末的速度，結(jié)合P=Fv求出汽車的瞬時功率，20s末汽車的功率達(dá)到額定功率．

解答 解：（1）當(dāng)牽引力和阻力相等時，即：F=f時汽車達(dá)到最大速度，
由P=Fv可知，汽車的最大速度：vm=$\frac{P}{F}$=15m/s；
（2）設(shè)經(jīng)時間t，汽車勻加速達(dá)到額定功率，由牛頓第二定律得：F-f=ma，
由運(yùn)動學(xué)規(guī)律有：v=at，而P=Fv，
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：t=15.625s．
（3）當(dāng)t=10s時，汽車仍在勻加速運(yùn)動階段，有：
v=at=0.6×10m/s=6m/s
F=f+ma0.1×4×104+0.6×4×103=6.4×103N
P=Fv=6.4×103×6W=38.4kW
當(dāng)t=20s時，汽車已經(jīng)達(dá)到額定功率60kW            
答：（1）汽車在水平路面能達(dá)到的最大速度為15m/s；
（2）汽車在水平路面做勻加速運(yùn)動能維持15.625s時間；
（3）在10s末汽車的瞬時功率為38.4kW，20s末汽車的瞬時功率又是60kW．

點(diǎn)評 本題考查了汽車以恒定加速度啟動問題，知道汽車在整個過程中的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律、運(yùn)動學(xué)公式和功率的公式進(jìn)行求解，難度中等．

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

5．如圖所示，A、B兩個物體疊放在水平地面上，以下說法正確的是（　�。�
A．A對B的壓力就是A的重力
B．A對B的壓力和B對A的支持力是一對作用力和反作用力
C．地面對 B的支持力與A、B兩個物體的重力是一對平衡力
D．B對地面的壓力與地面對B的支持力是一對平衡力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．有一塊長條形的純凈半導(dǎo)體硅，其橫截面積為2.5cm2，通有電流2mA時，其內(nèi)自由電子定向移動的平均速率為7.5×10-5m/s，空穴定向移動的平均速率為2.5×10-5m/s．已知硅的密度為2.4×103kg/m3，原子量是28，電子的電荷量大小為e=1.6×10-19C，若一個硅原子至多只釋放一個自由電子，試估算此半導(dǎo)體材料中平均多少個硅原子中才有一個硅原子釋放出自由電子？阿伏伽德羅常數(shù)為N0=6.02×1023mol-1．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示在水平地面上固定一個半徑為R的半圓形軌道，其中圓弧部分光滑，水平段長為L，一質(zhì)量為m的小物塊緊靠一根被壓縮的彈簧固定在水平軌道的最右端，小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)突然釋放小物塊，小物塊被彈出，恰好能夠到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A，取g=10m/s2，且彈簧長度忽略不計，求：
（1）小物塊的落點(diǎn)距O′的距離；
（2）小物塊釋放前彈簧具有的彈性勢能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，傾斜軌道AB的傾角為37°，CD、EF軌道水平，AB與CD通過光滑圓弧管道BC連接，CD右端與豎直光滑圓周軌道相連．小球可以從D進(jìn)入該軌道，沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動，從E滑出該軌道進(jìn)入EF水平軌道．a(chǎn)、b為兩完全相同的小球，a球由靜止從A點(diǎn)釋放，在C處與b球發(fā)生彈性碰撞．已知AB長為5R，CD長為R，重力加速度為g，小球與斜軌AB及水平軌道CD、EF的動摩擦因數(shù)均為0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，圓弧管道BC入口B與出口C的高度差為1.8R．求：
（1）a球滑到斜面底端C時速度為多大？a、b球在C處碰后速度各為多少？
（2）要使小球在運(yùn)動過程中不脫離軌道，豎直圓周軌道的半徑R′應(yīng)該滿足什么條件？若R′=2.5R，兩球最后所停位置距D（或E）多遠(yuǎn)？注：在運(yùn)算中，根號中的數(shù)值無需算出．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，abcd為質(zhì)量M=2kg的導(dǎo)軌，放在光滑絕緣的水平面，另有一根質(zhì)量m=0.6kg的金屬棒PQ平行于bc放在水平導(dǎo)軌上，PQ棒左邊靠著絕緣的豎直立柱e、f（豎直立柱光滑，且固定不動），導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁場以O(shè)O′為界，左側(cè)的磁場方向豎直向上，右側(cè)的磁場方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B=0.8T．導(dǎo)軌的bc段長l=0.5m，其電阻r=0.4Ω，金屬棒的電阻R=0.2Ω，其余電阻均可不計．金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．若在導(dǎo)軌上作用一個方向向左、大小為F=2N的水平拉力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，重力加速度g取10m/s2，試求：
（1）導(dǎo)軌運(yùn)動的最大加速度；
（2）導(dǎo)軌的最大速度；
（3）定性畫出回路中感應(yīng)電流隨時間變化的圖線．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，由A、B兩平行金屬板構(gòu)成的電容器放置在真空中，電容為C，原來不帶電．電容器的A板接地，并且中心有一個小孔，通過這個小孔向電容器中射入電子，射入的方向垂直于極板，射入的速度為v0，如果電進(jìn)行的，即第一個電子到達(dá)B板后再發(fā)射第二個電子，并且所有到達(dá)板的電子都留在B板上．隨著電子的射入，兩極板間的電勢差逐漸增加，直至達(dá)到一個穩(wěn)定值，已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為q，電子所受的重力忽略不計，兩板的距離為d，
（1）當(dāng)板上聚集了n個射來的電子時，兩板間電場的場強(qiáng)E多大？
（2）最多能有多少個電子到達(dá)B板？
（3）到達(dá)B板的第一個電子在兩板間運(yùn)動的時間和最后一個電子在兩板間運(yùn)動的時間相差多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，能反映自由落體運(yùn)動規(guī)律的是（　�。�
A．B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖是導(dǎo)軌式電磁炮實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．兩根平行長直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊（即實(shí)驗(yàn)用彈丸）．滑塊可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸．電源提供的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過滑塊，再從另一導(dǎo)軌流回電源．滑塊被導(dǎo)軌中的電流形成的磁場推動而發(fā)射．在發(fā)射過程中，該磁場在滑塊所在位置始終可以簡化為勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面，其強(qiáng)度與電流的關(guān)系為B=kI，比例常量k=2.5×10-6T/A．已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為l=3.0cm，滑塊的質(zhì)量為m=30g，滑塊沿導(dǎo)軌滑行5m后獲得的發(fā)射速度為v=3.0km/s（此過程視為勻加速運(yùn)動）．
（1）求發(fā)射過程中金屬滑塊的加速度大��；
（2）求發(fā)射過程中電源提供的電流強(qiáng)度大�。�

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案