【題目】據(jù)媒體報道，到2013年底我國高速鐵路里程已達世界前列，若一列質量為2×105kg的列車，在短短的490m距離內，速度由零增大到252km/h，在這個過程中，求：

（1）合外力對列車做的功W是多少？

（2）列車受到的平均合外力大小是多少？

【答案】（1）合外力對列車所做的功為4.9×108J；

（2）列車受到的平均合外力大小為1×106N．

【解析】

試題分析：（1）由動能定理可求得合外力對列車做的功W；

（2）由功的公式可求得平均合外力．

解：（1）列車的末速度v=252km/h=70m/s；

由動能定理可得：

W=mv2=×2×105×702=4.9×108J；

（2）由功的公式可得：

W=L

解得：===1×106N；

答：（1）合外力對列車所做的功為4.9×108J；

（2）列車受到的平均合外力大小為1×106N．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波在介質中沿x軸正向傳播，波長不小于10 cm。O和A是介質中平衡位置分別位于x=0和x=5 cm處的兩個質點。t=0時開始觀測，此時質點O的位移為y=4 cm，質點A處于波峰位置；t=s時，質點O第一次回到平衡位置，t=1 s時，質點A第一次回到平衡位置。求：

（i）簡諧波的周期、波速和波長；

（ii）質點O的位移隨時間變化的關系式。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩條相距l的光滑平行金屬導軌位于同一水平面（紙面）內，其左端接一阻值為R的電阻；一與導軌垂直的金屬棒置于兩導軌上；在電阻、導軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場，磁感應強度大小B1隨時間t的變化關系為，式中k為常量；在金屬棒右側還有一勻強磁場區(qū)域，區(qū)域左邊界MN（虛線）與導軌垂直，磁場的磁感應強度大小為B0，方向也垂直于紙面向里。某時刻，金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運動，在t0時刻恰好以速度v0越過MN，此后向右做勻速運動。金屬棒與導軌始終相互垂直并接觸良好，它們的電阻均忽略不計。求

（1）在t=0到t=t0時間間隔內，流過電阻的電荷量的絕對值；

（2）在時刻t（t>t0）穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學制作了一個結構如圖（a）所示的溫度計。一端封閉的輕質細管可繞封閉端O自由轉動，管長0.5m。將一量程足夠大的力傳感器調零，細管的開口端通過細線掛于力傳感器掛鉤上，使細管保持水平、細線沿豎直方向。在氣體溫度為270K時，用一段水銀將長度為0.3m的氣柱封閉在管內。實驗時改變氣體溫度，測得封閉氣柱長度l和力傳感器讀數(shù)F之間的關系如圖（b）所示（實驗中大氣壓強不變）。

（1）管內水銀柱長度為m，為保證水銀不溢出，該溫度計能測得的最高溫度為K。

（2）若氣柱初始長度大于0.3m，該溫度計能測量的最高溫度將____（選填：“增大”，“不變”或“減小”）。

（3）若實驗中大氣壓強略有升高，則用該溫度計測出的溫度將____（選填：“偏高”，“不變”或“偏低”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a），長度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點電荷A，其電荷量Q=；一質量m=0.02kg，帶電量為q的小球B套在桿上。將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中，以桿左端為原點，沿桿向右為x軸正方向建立坐標系。點電荷A對小球B的作用力隨B位置x的變化關系如圖（b）中曲線I所示，小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關系如圖（b）中曲線II所示，其中曲線II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線。求：（靜電力常量）

（1）小球B所帶電量q;

（2）非均勻外電場在x=0.3m處沿細桿方向的電場強度大小E；

（3）在合電場中，x=0.4m與x=0.6m之間的電勢差U。

（4）已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時，最遠可以運動到x=0.4m。若小球在x=0.16m處受到方向向右，大小為0.04N的恒力作用后，由靜止開始運動，為使小球能離開細桿，恒力作用的最小距離s是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用如圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關系。小車質量為M，桶和砂子的總質量為m，通過改變m改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出。先平衡小車與木板之間的摩擦力，再保持小車質量M不變，逐漸增大砂桶的總質量m進行多次試驗，得到多組a、F值（F為彈簧秤的示數(shù)）。

（1）圖丙為上述試驗中打下的一條紙帶，相鄰兩點間還有四個計時點未畫出，打點計時器的打點頻率為50Hz，則小車的加速度大小為______（保留三位有效數(shù)字）

（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了如圖乙所示的一條過坐標原點的傾斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應為___________．（選填字母代號）

A、1/M B、1/m C、（M+m）g D、F

（3）隨著砂桶和砂的總質量的不斷增大，關于乙圖的說法，正確的是_________

A、圖線逐漸偏向縱軸

B、圖線逐漸偏向橫軸

C、圖線仍保持原方向不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖。現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平。回答下列問題。

（1）為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有________

A．米尺

B．秒表

C．4～6 V的直流電源

D．4～6 V的交流電源

（2）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件

B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上

C．用天平測出重錘的質量

D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶

E．測量紙帶上某些點間的距離

F．根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能

其中操作不當與錯誤的步驟是________。

（3）實驗中誤差產生的原因有__________，__________。（寫出兩個原因）

（4）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出各點之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為f，則計算重錘下落的加速度的表達式a＝________。（用x1、x2、x3、x4及f表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，氣缸呈圓柱形，上部有擋板，內部高度為d。筒內一個很薄的質量不計的活塞封閉一定量的理想氣體，開始時活塞處于離底部的高度，外界大氣壓強為1×105Pa，溫度為27℃，現(xiàn)對氣體加熱。求：

①當活塞剛好到達汽缸口時氣體的溫度；

②氣體溫度達到387℃時氣體的壓強。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖甲所示的裝置探究功與物體速度變化的關系。

（1）實驗中為了平衡小車所受的摩擦力，可將木板的________（填“左”或“右”）端墊起適當?shù)母叨龋砰_拖著紙帶的小車，小車能夠_________（填“自由下滑”或“勻速下滑”）即可；

（2）實驗中能夠實現(xiàn)橡皮筋對小車做功整數(shù)倍變化的是（ ）

A．增加相同橡皮筋的條數(shù)，使小車每次從同一位置由靜止釋放

B．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的長度依次加倍

C．橡皮筋的條數(shù)不變，釋放小車的位置等間距的變化

（3）在正確操作的情況下，某次所打的紙帶如圖乙所示，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量橡皮筋做功后小車獲得的速度，應選用紙帶的（填“”或“”）段進行測量計算．

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