4.某興趣小組對(duì)一輛自制遙空小車的性能進(jìn)行研究.他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運(yùn)動(dòng),并將小車運(yùn)動(dòng)的全過程記錄下來,通過處理轉(zhuǎn)化為v-t圖象,如圖1所示(除2s~10s時(shí)間段圖象為曲線外,其余時(shí)間段圖象均為直線).已知在小車運(yùn)動(dòng)的過程中,2s~14s時(shí)間段內(nèi)小車的功率保持不變,在14s末停止遙空而讓小車自由滑行,小車的質(zhì)量為1.0㎏,可以認(rèn)為在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小車所受到的阻力大小不變.求:
(1)小車在減速行駛階段的阻力及小車的額定功率;
(2)小車以額定功率行駛時(shí)位移的大。
(3)在圖2中作出行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)$\frac{1}{v}$的關(guān)系圖象.

分析 (1)在勻減速運(yùn)動(dòng)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的加速度,由牛頓第二定律求的阻力,由P=Fv求的額定功率;
(2)在2-10s內(nèi)由動(dòng)能定理求的行駛位移,10~14S勻速運(yùn)動(dòng),由v-t圖象求的位移即可
(3)根據(jù)受力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系即可判斷

解答 解:(1)14~18s勻減速,加速度$a=\frac{△v}{△t}=\frac{6}{18-14}=1.5m/{s^2}$
f=ma=1.5N,
P=FV=fv=1.5×6=9w
(2)2~10s,根據(jù)動(dòng)能定理:
$\begin{array}{l}Pt-f{S_1}=\frac{1}{2}m{v_m}^2-\frac{1}{2}m{v_1}^2\\ 9×8-1.5{S_1}=\frac{1}{2}×1×({6^2}-{3^2})\\{s_1}=39m\end{array}$
10~14S,v-t圖象面積表示位移大小S2=6×4=24m
S=s1+s2=39+24=63m
(3)如圖
答:(1)小車在減速行駛階段的阻力為1.5n,小車的額定功率為 9W;
(2)小車以額定功率行駛時(shí)位移的大小為63m;
(3)行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)$\frac{1}{v}$的關(guān)系圖象如上圖

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵分析清楚小車各段的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及力的變化情況,結(jié)合牛頓第二定律和動(dòng)能定理求解

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

14.如圖所示為空間某一電場的電場線,a、b兩點(diǎn)為其中一條豎直向下的電場線上的兩點(diǎn),該兩點(diǎn)的高度差為h,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后沿電場線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度大小為$\sqrt{3gh}$,則下列說法中正確的有( 。
A.質(zhì)量為m、帶電量為+2q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后沿電場線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度大小為2$\sqrt{gh}$
B.質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后沿電場線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度大小為2$\sqrt{gh}$
C.質(zhì)量為2m、帶電量為-q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后沿電場線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度大小為$\sqrt{gh}$
D.質(zhì)量為2m、帶電量為-2q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后沿電場線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度大小為$\sqrt{gh}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.質(zhì)量為60kg的建筑工人,不慎從高空跌下,幸好彈性安全帶的保護(hù),使他懸掛起來.已知彈性安全帶的緩沖時(shí)間是1.5s,安全帶自然長度為5m,g取10m/s2,則彈性安全帶所受的平均沖力的大小為(  )
A.500NB.1100NC.600ND.1000N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的說法正確的是( 。
A.初速度沿水平方向,不受重力作用
B.初速度沿水平方向,且只受重力作用
C.水平分運(yùn)動(dòng)與豎直分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不相等
D.以上情況都可能

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖,質(zhì)量相同的兩物體a、b,用不可伸長的輕繩跨接在同一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè),a在水平桌面的上方,b在水平粗糙桌面上.初始時(shí)用力壓住b使a、b靜止,撤去此壓力后,a開始運(yùn)動(dòng),在a下降的過程中,b始終未離開桌面.在此過程中( 。
A.a的動(dòng)能大于b的動(dòng)能
B.兩物體機(jī)械能的變化量相等
C.a的重力勢能的減小量等于兩物體總動(dòng)能的增加量
D.繩的拉力對(duì)a所做的功與對(duì)b所做的功的代數(shù)和為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz.
(1)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜,這樣做AD;
A.可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功    B.是為了增大小車下滑的加速度
C.是為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑      D.可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)

(2)實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…合并起來掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫牛训?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W1,第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為2W1…橡皮筋對(duì)小車做功后而使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測出.根據(jù)第四次的紙帶(如圖2所示)求得小車獲得的速度為2m/s.
(3)若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W-v圖象如圖所示,根據(jù)圖線形狀,可知對(duì)W與v的關(guān)系符合實(shí)際的是圖C.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑的半球形容器水平直徑A處,O為球心,彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連,小球靜止于P點(diǎn).已知容器半徑為R、與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,OP與水平直徑的夾角為θ=60°,下列說法正確的是(  )
A.容器與水平地面間的摩擦力方向向左
B.容器與水平地面間的摩擦力方向向右
C.彈簧原長為R-$\frac{mg}{\sqrt{3}k}$
D.剪斷彈簧的瞬間,小球的加速度和速度均為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場分布在邊長為L的正方形abcd區(qū)域內(nèi),O點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn).一個(gè)帶正電的粒子僅在磁場力的作用下,從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi),經(jīng)過時(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場.求
(1)帶電粒子在此運(yùn)動(dòng)過程中的速度大。
(2)現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點(diǎn)沿紙面以與Od成30°角的方向,以大小不同的速率射入正方形內(nèi),則能在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長的時(shí)間為多少?
(3)現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點(diǎn)沿紙面以與Od成60°角的方向,以大小不同的速率射入正方形內(nèi),則能從ab邊射出所對(duì)應(yīng)的速度至少為多大.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.傾角為θ=30°的光滑斜面上有一輕桿可繞固定轉(zhuǎn)軸O在斜面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B固定于輕桿兩端,A、B質(zhì)量分別為m、2m,A、B距O點(diǎn)距離分別為l、2l,O距斜面底端P點(diǎn)距離為d,d>2l,已知重力加速度為g.現(xiàn)將輕桿從水平位置無初速釋放,如圖所示.
(1)當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí),求小球A、B的速度大小vA、vB;
(2)當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí),若兩球與輕桿分離,兩小球到達(dá)斜面底端與P點(diǎn)距離相等,求OP距離d(用l表示).

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案