【題目】質(zhì)量為2 000 kg的汽車在平直公路上行駛,所能達(dá)到的最大速度為20 m/s,設(shè)汽車所受阻力為車重的0.2倍(即f=0.2G).如果汽車在運動的初始階段是以2 m/s2的加速度由靜止開始作勻加速行駛,試求:
(1)汽車的額定功率;
(2)汽車在勻加速行駛時的牽引力;
(3)汽車做勻加速運動的最長時間;
(4)汽車在第3 s末的瞬時功率;
(5)試畫出汽車在8 s內(nèi)的Pt圖像.
【答案】(1) (2)8000N(3)5s(4) (5)
【解析】
(1)當(dāng)汽車達(dá)到最大速度的時候,汽車的牽引力等于阻力,此時車速為最大速度且勻速,
所以汽車的額定功率P額=Fv=fv=0.2×2000×10×20W=80kW;
(2)汽車在勻加速行駛時,由牛頓第二定律可得 F-f=ma,
所以,F=ma+f=2000×2+0.2×2000×10N=8000N,
(3)設(shè)汽車勻加速運動所能達(dá)到的最大速度為v0,對汽車由牛頓第二定律得F-f=ma
即
代入數(shù)據(jù)得v0=10m/s
所以汽車做勻加速直線運動的時間:
(4) 3s時汽車正在做勻加速運動末,則瞬時速度為v3=at3=6m/s,
所以汽車在第3s末的瞬時功率,P3=Fv3=48kW.
(5)綜上分析可知0~5s汽車做勻加速運動,功率隨時間均勻增大
5~8s汽車保持功率不變做變加速直線運動,
則在8s內(nèi)的P-t圖象為:
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【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)放一直角桿,桿的水平部分粗糙,桿的豎直部分光滑,兩部分各套有質(zhì)量均為1kg的小球A和B,A、B間用細(xì)繩相連,A與水平桿之間的動摩擦因數(shù)。初始時刻A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),已知OA=3m,OB=4m。若A球在水平拉力F的作用下向右緩慢地移動1m(取g=10m/s2),那么該過程中
A. 小球A受到的摩擦力大小為6N
B. 小球B上升的距離小于1m
C. 拉力F做功為16J
D. 拉力F做功為14J
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【題目】某同學(xué)做“驗證機械能守恒定律”的實驗時,不慎將選好紙帶的前面一部分破壞了,剩下的一段紙帶上各相鄰點間的距離已測出標(biāo)在圖上。已知打點計時器的工作頻率為50Hz,重力加速度g取9.80m/s2,利用這段紙帶能否驗證機械能守恒定律?如何驗證?
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【題目】如圖所示,在水平軌道右側(cè)安放半徑為R=0.2 m的豎直圓形光滑軌道,水平軌道的PQ段鋪設(shè)特殊材料,調(diào)節(jié)其初始長度為L=1 m,水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定,彈簧處于自然狀態(tài).質(zhì)量為m=1 kg的小物塊A(可視為質(zhì)點)從軌道右側(cè)以初速度v0=2 m/s沖上軌道,通過圓形軌道、水平軌道后壓縮彈簧并被彈簧以原速率彈回,經(jīng)水平軌道返回圓形軌道.物塊A與PQ段間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,軌道其他部分摩擦不計,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)物塊A與彈簧剛接觸時的速度大小v1;
(2)物塊A被彈簧以原速率彈回返回到圓形軌道的高度h1;
(3)調(diào)節(jié)PQ段的長度L,A仍以v0從軌道右側(cè)沖上軌道,當(dāng)L滿足什么條件時,物塊A能第一次返回圓形軌道且能沿軌道運動而不脫離軌道.
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【題目】如圖甲所示,絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán),在圓環(huán)的正上方放置一個螺線管,在螺線管中通入如圖乙所示的電流,電流從螺線管a端流入為正,以下說法正確的是
A. 從上往下看,0~ls內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時針方向
B. 1s末圓環(huán)對桌面的壓力小于圓環(huán)的重力
C. 0~1s內(nèi)圓環(huán)面積有擴張的趨勢
D. 1~2s內(nèi)和2~3s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反
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【題目】如圖所示為某噴水壺的結(jié)構(gòu)示意圖.未噴水時閥門K閉合,壓下壓桿A可向瓶內(nèi)儲氣室充氣,多次充氣后按下按柄B便可打開閥門K,水會自動從噴嘴處噴出.儲氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體,充氣和噴水過程中溫度保持不變.下列說法中正確的是____
A.充氣過程中,儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能增大
B.充氣過程中,儲氣室內(nèi)氣體分子平均動能增大
C.噴水過程中,儲氣室內(nèi)氣體吸熱
D.噴水過程中,儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能減小
E.噴水過程中,儲氣室內(nèi)氣體壓強減小
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【題目】如圖所示,一通電螺線管P水平放置,其左側(cè)用絕緣絲線懸掛一輕質(zhì)鋁環(huán)Q,螺線管的中軸線通過鋁環(huán)的中心并與鋁環(huán)所在平面垂直。當(dāng)閉合開關(guān)S的瞬間
A. 鋁環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流(從右向左看)
B. 鋁環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流(從右向左看)
C. 鋁環(huán)向左擺動
D. 鋁環(huán)向右擺動
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【題目】某物理課外小組利用圖(a)中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中,置于實驗臺上的長木板水平放置,其右端固定一輕滑輪;輕繩跨過滑輪,一端與放在木板上的小滑車相連,另一端可懸掛鉤碼。本實驗中可用的鉤碼共有N=5個,每個質(zhì)量均為0.010 kg。實驗步驟如下:
(1)將5個鉤碼全部放入小車中,在長木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物快,使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑。
(2)將n(依次取n=1,2,3,4,5)個鉤碼掛在輕繩右端,其余N–n個鉤碼仍留在小車內(nèi);用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車,同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移s,繪制s–t圖象,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。
(3)對應(yīng)于不同的n的a值見下表。n=2時的s–t圖象如圖(b)所示;由圖(b)求出此時小車的加速度__________(保留2位有效數(shù)字),將結(jié)果填入下表。
(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c)中補齊數(shù)據(jù)點,并作出a–n圖象 ___________。從圖象可以看出:當(dāng)物體質(zhì)量一定時,物體的加速度與其所受的合外力成正比。
(5)利用a–n圖象求得小車(空載)的質(zhì)量為_______kg(保留2位有效數(shù)字,重力加速度取g=9.8 m/s2)。
(6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1),下列說法正確的是_______(填入正確選項前的標(biāo)號)
A.a–n圖線不再是直線
B.a–n圖線仍是直線,但該直線不過原點
C.a–n圖線仍是直線,但該直線的斜率變大
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【題目】如圖所示,某同學(xué)在“測定玻璃的折射率”的實驗中,先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定,玻璃磚平放在白紙上,然后在白紙上確定玻璃磚的界面和為直線AO與的交點在直線OA上豎直地插上、兩枚大頭針.
該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有______
A.插上大頭針,使僅擋住的像
B.插上大頭針,使擋住的像和的像
C.插上大頭針,使僅擋住
D.插上大頭針,使擋住和、的像
過、作直線交于,過O作垂直于的直線,連接測量圖中角和的大小則玻璃磚的折射率 ______ .
如果在實驗過程中不小心將玻璃磚向上平移了一些, 移到圖中虛線位置,而在做光路圖時不變,則所測得的折射率將 ______填偏大,偏小或不變
若所使用的玻璃磚的與不平行,其他操作無誤,則所測得的折射率將 _____填偏大,偏小或不變
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