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4.汽車在水平直線公路上行駛,額定功率為P0=80kW,汽車行駛過程中所受阻力恒為f=2.5×103N,汽車的質量M=2.5×103kg.若汽車從靜止開始做勻加速直線運動,加速度的大小為a=1.0m/s2,汽車達到額定功率后,保持額定功率不變繼續(xù)行駛.求:
(1)汽車在整個運動過程中所能達到的最大速度;
(2)勻加速直線運動能持續(xù)的時間.

分析 (1)當牽引力等于阻力時,汽車的速度最大,根據P=fvm求出最大速度的大。
(2)根據牛頓第二定律求出牽引力的大小,結合P=Fv求出勻加速直線運動的末速度,再根據速度時間公式求出勻加速直線運動持續(xù)的時間.

解答 解:(1)當牽引力等于阻力時,速度最大,
根據P=fvm得最大速度為:
${v}_{m}=\frac{{P}_{0}}{f}=\frac{80000}{2.5×1{0}^{3}}m/s=32m/s$.
(2)根據牛頓第二定律得:F-f=ma,
解得牽引力為:F=f+Ma=2500+2500×1N=5000N,
則勻加速直線運動的末速度為:$v=\frac{{P}_{0}}{F}=\frac{80000}{5000}m/s=16m/s$,
勻加速直線運動的時間為:t=$\frac{v}{a}=\frac{16}{1}s=16s$.
答:(1)汽車在整個過程中所能達到的最大速度為32m/s;
(2)勻加速直線運動的時間為16s.

點評 解決本題的關鍵會根據汽車的受力判斷其運動情況,汽車汽車先做勻加速直線運動,當功率達到額定功率,做加速度逐漸減小的加速運動,當加速減小到零,速度達到最大,做勻速直線運動.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖甲,質量為m=5kg的物體靜止在水平地面上的O點,如果用F1=20N的水平恒定拉力拉它時,運動的s-t圖象如圖乙;如果水平拉力變?yōu)镕2,運動的v-t圖象如圖丙.
(1)定性分析在拉力F1、F2作用下,物體分別做什么運動;
(2)求物體與水平地面間的動摩擦因數;
(3)求拉力F2的大。
(4)求在拉力F2作用下物體2s內位移的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,在粗糙地面之上,有一光滑球乙靜置于墻和斜面體甲(沒固定)之間,此時斜面體甲受水平左推力F,若F減小,斜面體甲仍然靜止,則F減小之后,下說法正確的是( 。
A.地面對甲的摩擦力可能變大B.地面對甲的摩擦力一定變小
C.地面對甲的摩擦力一定為零D.乙對甲的壓力比原來小

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.某科學家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論,其中的一個核反應方程為:${\;}_{1}^{1}$H+${\;}_{7}^{15}$N→${\;}_{6}^{12}$C+X.由上述反應方程可知,粒子X是${\;}_{2}^{4}He$(寫出原子核X的元素符號、質量數和核電荷數);若已知原子核${\;}_{1}^{1}$H、${\;}_{2}^{3}$He、${\;}_{6}^{12}$C、${\;}_{7}^{15}$N的質量分別為1.0078u、3.0160u、4.0026u、12.0000u、15.0001u、1u相當于931MeV,則上述反應過程中釋放的能量為4.93MeV.(結果保留三位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

19.真空中靜止的第118號元素的原子核,放出兩個相同的粒子,其運動方向相反且速度大小相等,設每個粒子的質量為m,速度大小為v,則剩余核速度大小為0,若在衰變過程中釋放的核能全部轉化為動能,則在放出兩個粒子的過程中,發(fā)生的質量虧損為$\frac{m{v}^{2}}{{c}^{2}}$.(真空中光速為c)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,大小相同的力F通過同一彈簧作用在同一個物體上,物體分別沿光滑水平面、粗糙水平面、光滑斜面、豎直方向運動一段相等的距離x,已知力F與物體的運動方向均相同.則上述四種情景中是( 。
A.拉力F對物體做的功不同B.物體加速度的大小一定不相同
C.物體的動能增量相同D.彈簧的示數相同

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.A、B兩物體的質量之比mA:mB=2:1,它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運動,直到停止,其速度圖象如圖所示.那么,A、B兩物體所受摩擦阻力之比fA:fB與A、B兩物體克服摩擦阻力做的功之比WA:WB分別為( 。
A.fA:fB=2:1B.fA:fB=4:1C.WA:WB=2:1D.WA:WB=1:4

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

13.某同學用如圖1 所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律.圖中,鐵架臺放在水平桌面上,在鐵架臺上固定一電火花式打點計時器,紙帶上端用鐵夾夾住,另一端穿過打點計時器后懸掛一重物.

(1)下列器材中,哪些是本實驗需要用到的BD
A.秒表   B.刻度尺   C.6V交流電   D.220V交流電
E.托盤天平      F.彈簧秤      G.砂桶和砂子
(2)為了減小實驗誤差,所懸掛的重物應選取下列重物中的哪一個(以下四種重物都可以固定在紙帶下端)B.
A.50g的鉤碼      B.300g的小鐵球
C.300g的字典     D.100g的砝碼
(3)實驗中應先接通電源 再釋放重物,得到如圖2的一條紙帶.若打點計時器打點周期為T,則打下A點時,紙帶的速度為$\frac{{S}_{1}}{2T}$,由A到B的過程中重物的重力勢能的減小量為mgS.( 重力加速度為g,重物質量為m ).
(4)處理數據時,為了驗證重物在下落過程中機械能守恒,則只需驗證是否滿足C
A.gs≈$\frac{{s}_{2}^{2}-{s}_{1}^{2}}{{T}^{2}}$  B. gs≈$\frac{{s}_{2}^{2}-{s}_{1}^{2}}{4{T}^{2}}$   C.gs≈$\frac{{s}_{2}^{2}-{s}_{1}^{2}}{8{T}^{2}}$  D.gs≈$\frac{{s}_{2}^{2}-{s}_{1}^{2}}{16{T}^{2}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

14.在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中,如圖甲所示,質量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出一系列的點,圖乙中O點為打出的起始點,且速度為零.(其中一段紙帶圖中未畫出)選取在紙帶上連續(xù)打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數點.其中測出D、E、F點距起始點O的距離如圖所示.已知打點計時器打點周期為T=0.02s.(g取10m/s2

(1)圖乙中紙帶的左端與重物相連(填左或右);
(2)打點計時器打下計數點E時,物體的速度vE=3.3 m/s;
(3)從起點0到打下計數點E的過程中物體的重力勢能減少量△EP=5.54 J(結果保留3位有效數字),此過程中物體動能的增加量△EK=5.45 J (結果保留3位有效數字).
(4)實驗的結論是在誤差允許范圍內,重物的機械能守恒.

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