某同學(xué)使用傳感器研究電動小車在水平地面上的運(yùn)動情況,所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過電腦處理后得到如圖所示的v-t圖象,除了1s-4s時(shí)間段內(nèi)的圖線為曲線外,其余圖線皆為直線,已知小車1s-6s內(nèi)保持額定功率不變,在6s-8s時(shí)間段為關(guān)閉發(fā)動機(jī)讓小車在地面上受到摩擦力勻減速滑行直到停止的過程.小車的質(zhì)量為2kg,在整個(gè)過程中小車受到的阻力大小不變,求:
(1)小車受到的阻力大;
(2)小車前1s內(nèi)做勻加速運(yùn)動階段牽引力的大;
(3)小車的額定功率.
分析:(1)根據(jù)6s~8s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動求出運(yùn)動的加速度,再根據(jù)牛頓第二定律求出阻力的大小.
(2)在0~1s內(nèi),小車做勻加速直線運(yùn)動求出加速度,由牛頓第二定律求出此時(shí)的牽引力..
(3)牽引力等于阻力,根據(jù)P=Fv=fv求出小車勻速行駛的功率.
解答:解:(1)設(shè)小車在0s-1s內(nèi)牽引力為F,受到的阻力f,在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后電動小車在阻力作用下做勻減速直線運(yùn)動,由圖可知加速度
a0=
△v
△t
=
4
2
=2m/s2 
由牛頓第二定律可得:f=ma0=2×2N=4N;
(2)在勻加速直線運(yùn)動階段,由圖可知加速度a=
△v′
△t′
=
2
1
m/s2
=2m/s2
由牛頓第二定律F-f=ma
解得:F=ma+f=2×2+4N=8N;
(3)在速度達(dá)到最大值時(shí),小車的牽引力等于阻力,最大速度為vm=4m/s
則小車額定功率P=fvm=4×4W=16W
答:(1)小車受到的阻力大小為4N;
(2)小車前1s內(nèi)做勻加速運(yùn)動階段牽引力的大小為8N;
(3)小車的額定功率為16W.
點(diǎn)評:本題是與圖象結(jié)合的問題,關(guān)鍵通過圖象知道小車在整個(gè)過程中的運(yùn)動情況,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式進(jìn)行求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)圖1是某同學(xué)在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶的一段,其中A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),有關(guān)長度如圖1所示.已知此物體的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用50Hz交流電,則測得物體的加速度為
1.46
1.46
m/s2,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)物體的速度vB=
0.4
0.4
m/s
(2)單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中
①實(shí)驗(yàn)時(shí)用20分度的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑,示數(shù)如圖2所示,該擺球的直徑d=
10.25
10.25
mm
②接著測量了擺線的長度為l0,實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測得擺線的拉力F大小隨時(shí)間t變化圖象如圖3所示,則重力加速度的表達(dá)式g=
π2(l0+
d
2
)
4
t
2
0
π2(l0+
d
2
)
4
t
2
0
 (用題目中的物理量表示)
③某小組改變擺線長度l0,測量了多組數(shù)據(jù).在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí),甲同學(xué)把擺線長l0作為擺長,直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值;乙同學(xué)作出圖象3后求出斜率,然后算出重力加速度.兩同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對結(jié)果的影響是:甲
偏小
偏小
,乙
無影響
無影響
(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,某小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器,該型號傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正,受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù).A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,可沿固定的板做圓弧形移動.B固定不動,通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿.將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架.保持桿在水平方向,按如下步驟操作:
①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB=θ
②對兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零
③用另一繩在O點(diǎn)懸掛在一個(gè)鉤碼,記錄兩個(gè)傳感器讀數(shù)
④取下鉤碼,移動傳感器A改變θ角
重復(fù)上述①②③④,得到圖示表格a.
(1)根據(jù)表格a,A傳感器對應(yīng)的是表中力
 
(填“F1”或“F2”).鉤碼質(zhì)量為
 
kg(保留1位有效數(shù)字).
(2)(單選題)本實(shí)驗(yàn)中多次對傳感器進(jìn)行調(diào)零,對此操作說明正確的是
 

A.因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零 B.何時(shí)調(diào)零對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響
C.為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響 D.可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差
(3)某次操作中,有同學(xué)使用相同器材實(shí)驗(yàn),但將傳感器調(diào)零后再接上支架,其后按①③④步驟重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到圖示表格b,則表格空缺處數(shù)據(jù)應(yīng)接近
 

表格a
F1 1.001 0.580 1.002
F2 -0.868 -0.291 0.865
θ 30° 60° 150°
表格b
F1 1.103  
F2
θ 30° 60°

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,某小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解.A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器,該型號傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正,受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù).A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,可沿固定的板做圓弧形移動.B固定不動,通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿.將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架.保持桿在水平方向,按如下步驟操作:
①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB=θ
②對兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零
③用另一繩在O點(diǎn)懸掛在一個(gè)鉤碼,記錄兩個(gè)傳感器讀數(shù)
④取下鉤碼,移動傳感器A改變θ角
重復(fù)上述①②③④,得到圖示表格a.
(1)根據(jù)表格a,A傳感器對應(yīng)的是表中力
 
(填“F1”或“F2”).鉤碼質(zhì)量為
 
kg(保留1位有效數(shù)字).
(2)某次操作中,有同學(xué)使用相同器材實(shí)驗(yàn),但將傳感器調(diào)零后再接上支架,其后按①③④步驟重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到圖示表格b,則表格空缺處數(shù)據(jù)應(yīng)接近
 

F1 1.001 0.580 1.002
F2 -0.868 -0.291 0.865
θ 30° 60° 150°
表a
F1 1.103
F2
θ 30° 60°
表b.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)
(1)如圖(1)為“電流天平”,可用于測定磁感應(yīng)強(qiáng)度.在天平的右端掛有一矩形線圈,設(shè)其匝數(shù)n=5匝,底邊cd長L=
20cm,放在垂直于紙面向里的待測勻強(qiáng)磁場中,且線圈平面與磁場垂直.當(dāng)線圈中通入如圖方向的電流I=100mA時(shí),調(diào)節(jié)砝碼使天平平衡.若保持電流大小不變,使電流方向反向,則要在天平右盤加質(zhì)量m=8.2g的砝碼,才能使天平再次平衡.則cd邊所受的安培力大小為
 
 N,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為
 
T(g=10m/s2).
(2)某課外興趣小組利用如圖(2)的實(shí)驗(yàn)裝置研究“合外力做功和物體動能變化之間的關(guān)系”以及“加速度與合外力的關(guān)系”1 該小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)先正確平衡摩擦力,并利用鉤碼和小車之間連接的力傳感器測出細(xì)線上的拉力,改變鉤碼的個(gè)數(shù),確定加速度a與細(xì)線上拉力F的關(guān)系,如圖圖象中能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是
 

A.精英家教網(wǎng)B.精英家教網(wǎng)C.精英家教網(wǎng)D.精英家教網(wǎng)
②在上述實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,某此實(shí)驗(yàn)中一段紙帶的打點(diǎn)記錄如圖(3)所示,則小車運(yùn)動的加速度大小為
 
m/s2(保留3位有效數(shù)字)
③實(shí)驗(yàn)時(shí),小車由靜止開始釋放,已知釋放時(shí)鉤碼底端離地高度為H,現(xiàn)測出的物理量還有:小車由靜止開始起發(fā)生的位移s(s<H)、小車發(fā)生位移s時(shí)的速度大小為v,鉤碼的質(zhì)量為m,小車的總質(zhì)量為M,設(shè)重力加速度為g,則mgs
 
 (選填“大于”、“小于”或“等于”)小車動能的變化;
(3)利用如圖(4)所示電路測量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻RV,RV約為300Ω.
a、請補(bǔ)充完整某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟:
①按電路圖正確連接好電路,把滑動變阻器R的滑片P滑到
 
(填“a”或“b”)端,閉合開關(guān)S2,并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大;
②閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使電壓表的指針指到滿刻度;
③保持開關(guān)S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開開關(guān)S2,調(diào)整電阻箱R0的阻值大小,使電壓表的指針指到滿刻度的
 
;讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值,即等于電壓表內(nèi)阻RV
b、實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測電壓表、電阻箱(最大阻值999.9Ω)、電池(電動勢約1.5V,內(nèi)阻可忽略不計(jì))、導(dǎo)線和開關(guān)之外,還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:
A.滑動變阻器(最大阻值150Ω)B.滑動變阻器(最大阻值50Ω)
為了使測量比較精確,從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中,滑動變阻器R應(yīng)選用
 
(填序號).
c、對于上述測量方法,從實(shí)驗(yàn)原理分析可知,在測量無誤的情況下,實(shí)際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R
 
(填“大于”、“小于”或“等于”)真實(shí)值RV;且在其他條件不變的情況下,若R越大,其測量值R的誤差就越
 
(填“大”或“小”).

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