4．節(jié)能環(huán)保電動車已在2008年北京奧運會和2010年廣州亞運會上使用．在檢測某款電動車性能的某次實驗中，質(zhì)量為8×102kg的電動車靜止開始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為15m/s．利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力F與對應(yīng)的速度v，并描繪出$F-\frac{1}{v}$圖象．（圖中AB、BO均為直線）．假設(shè)電動車行駛中所受的阻力恒定．
（1）求電動車的額定功率；
（2）電動車由靜止開始運動，經(jīng)過多長位移，速度達(dá)到2m/s？

分析 （1）當(dāng)牽引力與阻力大小相等時，電動車做勻速直線運動，速度達(dá)到最大值，此時功率為額定功率．
（2）由功率可求勻加速的末速度，由牛頓第二定律可求加速度，進(jìn)而可得速度達(dá)到2m/s的位移

解答 解：（1）當(dāng)最大速度vmax=15m/s時，牽引力為Fmin=400N，故恒定阻力  f=Fmin=400N    
額定功率  P=Fminvmax=400×15W=6kW                                              
（2）勻加速運動的末速度  $v=\frac{P}{F}=\frac{6000}{2000}m/s=3m/s$                                                         
勻加速運動的加速度  $a=\frac{F-f}{m}=\frac{2000-400}{800}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$
電動車在速度達(dá)到3m/s之前，一直做勻加速直線運動
故通過的位移為$x=\frac{{v}^{2}}{2a}=\frac{{2}^{2}}{2×2}m=1m$
答：（1）電動車的額定功率為6kW；
（2）電動車由靜止開始運動，經(jīng)過1m，速度達(dá)到2m/s

點評 本題首先要理解圖象的物理意義：斜率等于功率；其次要能分析電動車的受力情況和運動情況，把握速度最大的條件．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．甲乙兩物體沿同一方向做直線運動，他們的速度時間圖象如圖所示，在2秒末乙車在甲車的前面3m處，以下說法正確的是（　�。�
A．前4s內(nèi)，兩車平均速度大小相等
B．在6s末兩車相遇
C．在0～6s內(nèi)，兩車相遇兩次
D．在0～6s內(nèi)，兩車之間最遠(yuǎn)的距離為4m

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．在測量高壓線路的電壓時，由于電壓過高，通常需借助電壓互感器來測量．某同學(xué)練習(xí)使用電壓互感器，實驗被測線路的電壓u=220$\sqrt{2}$sin100πtV，互感器原副線圈匝數(shù)n1=20，n2=440．則正確連接電路時（　�。�
A．ab接PQ，cd接MNB．線圈ab較cd的磁通量變化率小
C．電壓表讀數(shù)為10$\sqrt{2}$VD．當(dāng)t=0.01s時，電壓表讀數(shù)為0

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．小張和小明同學(xué)要探究一種新材料制成的圓柱體的電阻（其上標(biāo)有“3.8V  0.4A”），并測繪其伏安特性曲線，提供的實驗器材有：
A．電源E（4V，內(nèi)阻約0.4Ω）
B．電壓表V（2V，內(nèi)阻為2kΩ）
C．電流表A（0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
D．滑動變阻器R（0～10Ω）
E．三個定值電阻（R1=1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ）
F．開關(guān)及導(dǎo)線若干
步驟如下：
（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖1，由圖可知其長度為5.015cm．再用螺旋測微器測量其直徑如圖2，由圖可知其直徑為0.4700cm．

（2）小明研究后發(fā)現(xiàn)，電壓表的量程不能滿足實驗要求，為了完成測量，他將電壓表進(jìn)行了改裝．在給定的定值電阻中選用R2（選填“R1”、“R2”或“R3”）與電壓表串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），完成改裝．
（3）小張選好器材后，按照該實驗要求連接電路，如圖3所示（圖中電壓表已經(jīng)過改裝）．閉合開關(guān)前，小明發(fā)現(xiàn)電路中存在兩處不恰當(dāng)?shù)牡胤�，�?yīng)如何調(diào)整，請說明：
①電流表采用了內(nèi)接法，應(yīng)采用外接法；
②滑片P置于了b處，應(yīng)置于左端．
（4）正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)改變，但均不能變?yōu)榱悖纱丝梢酝茢嚯娐分邪l(fā)生的故障可能是導(dǎo)線8（選填圖中表示導(dǎo)線的序號）出現(xiàn)了斷路．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

19．如圖所示，固定的斜面傾角θ=37°，質(zhì)量為m=5kg的物塊在斜面頂端由靜止釋放，到A點時下滑距離為2m，已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，g=10m/s2，由初始位置到達(dá)A點過程中重力的平均功率為$6\sqrt{10}$W，滑到A點時重力的瞬時功率為$12\sqrt{10}$W．（sin37°=0.6）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，光滑軌道ABCD是大型游樂設(shè)施過山車軌道的簡化模型，最低點B處的入、出口靠近但相互錯開，C是半徑為R=0.5m的圓形軌道的最高點，BD部分水平，末端D點與右端足夠長的粗糙水平傳送帶無縫連接，傳送帶以恒定速度v逆時針轉(zhuǎn)動．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1kg的小滑塊從軌道AB上離地面高度為h=2.45m處由靜止釋放，動摩擦因數(shù)μ=0.2，求：
（1）滑塊第一次通過C點時，對軌道的壓力為多大？
（2）若滑塊能經(jīng)DBCB再次返回軌道BA段，求傳送帶的速度v至少為多大？
（3）若v=3m/s，則滑塊在傳送帶上的第一次往返過程中，因摩擦而產(chǎn)生的總熱量Q為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．2013年12月14日嫦娥三號探測器成功軟著陸于月球雨海西北部，假設(shè)嫦娥三號先沿距月球表面高度為3R的圓形軌道I運動，到達(dá)軌道的A點時點火變軌進(jìn)入橢圓軌道II，到達(dá)軌道的近月點B時再次點火進(jìn)人月球近月軌道ID繞月球做圓 周運動，如圖所示．已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g．則嫦娥三號（　�。�
A．在軌道I上運行的角速度為ω=$\sqrt{\frac{g}{64R}}$
B．在軌道II上運行的周期大于在軌道I上運動的周期
C．在軌道II上經(jīng)過A點時的加速度小于在軌道I經(jīng)過A 點時的加速度
D．在軌道I上經(jīng)過A點時的速度小于在軌道Ⅲ經(jīng)過B點的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．下列說法正確的是（　�。�
A．物體的速度越大，其慣性越大，其運動狀態(tài)就越不容易改變
B．速度很大的物體，其加速度一定很大
C．合力與分力是一種等效思想
D．亞里士多德設(shè)想的理想斜面實驗開創(chuàng)了實驗研究和邏輯推理相結(jié)合的探索自然規(guī)律的科學(xué)方法

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．如圖所示，在與水平方向成θ=60°角的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，電動勢E=3V，內(nèi)阻r=1Ω在相距L=1m的平行導(dǎo)軌上放一質(zhì)量m=0.3kg的金屬棒ab，金屬棒的電阻R=2Ω，其它電阻不計，磁場方向豎直向上，這時棒恰好靜止，重力加速度g取10m/s2求：
（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度；
（2）ab棒對導(dǎo)軌的壓力；
（3）若要使B取值最小，其方向應(yīng)如何調(diào)整？并求出最小值．

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同步練習(xí)冊答案