5.質(zhì)量為5×103 kg的汽車從靜止開始勻加速啟動,經(jīng)過5秒速度達(dá)到V=10m/s,隨后以P0=6×104 W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn),經(jīng)60s達(dá)到最大速度,設(shè)汽車受恒定阻力,其大小為2.0×103N.求:
(1)汽車的最大速度Vm
(2)汽車勻加速啟動時(shí)的牽引力
(3)汽車從啟動到達(dá)到最大速度的過程中經(jīng)過的路程s.

分析 (1)當(dāng)牽引力等于阻力時(shí),速度達(dá)到最大;
(2)根據(jù)v=at求得加速度,根據(jù)牛頓第二定律求得牽引力;
(3)勻加速階段根據(jù)位移時(shí)間公式求得位移,在額定功率下有動能定理求得位移即可求得總位移

解答 解:(1)當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)速度達(dá)到最大,故有:
${v}_{m}=\frac{{P}_{0}}{f}=\frac{60000}{2000}m/s=30m/s$
(2)勻加速的加速度為:$a=\frac{v}{t}=\frac{10}{5}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$
根據(jù)牛頓第二定律可知:F-f=ma
解得:F=ma+f=5000×2+2000N=12000N
(3)勻加速過程通過的位移為:${x}_{1}=\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×2×{5}^{2}m=25m$
恒功率過程根據(jù)動能定理可知:$Pt′-fx=\frac{1}{2}{mv}_{m}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得:x═800 m                               
因此整個(gè)過程的總路程為:x=x1+x=825 m                                          
答:(1)汽車的最大速度Vm為30m/s
(2)汽車勻加速啟動時(shí)的牽引力為12000N
(3)汽車從啟動到達(dá)到最大速度的過程中經(jīng)過的路程為825m

點(diǎn)評 本題綜合考查了牛頓第二定律、動能定理以及運(yùn)動學(xué)公式,綜合性較強(qiáng),解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)牽引力與阻力相等時(shí),速度最大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.如圖甲所示的裝置是英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,用來研究勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律,某同學(xué)對該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)時(shí),該同學(xué)進(jìn)行了如下操作:
①第一步:將質(zhì)量均為M(A的含擋光片、B的含掛鉤)的重物A、B用繩連接后,跨放在定滑輪上,處于靜止?fàn)顟B(tài).測量出擋光片中心(填“A的上表面”、“A的下表面”或“擋光片中心”)到光電門中心的豎直距離h.
第二步:在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C,讓系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)中的物體由靜止開始運(yùn)動,光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為△t.
第三步:測出擋光片的寬度d,計(jì)算有關(guān)物理量,驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
②如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒(已知重力加速度為g),各物理量應(yīng)滿足的關(guān)系式為mgh=$\frac{1}{2}$(2M+m)($\fractyqauou{△t}$)2。ㄓ妙}中所給字母表示).
③該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差,產(chǎn)生誤差的原因有繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運(yùn)動受到空氣阻力等(寫出一條即可).
④驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,該同學(xué)突發(fā)奇想:如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒,不斷增大物塊C的質(zhì)量m,重物B的加速度a也將不斷增大,那么a與m之間有怎樣的定量關(guān)系?已知重力加速度為g,請你幫該同學(xué)寫出a與m之間的關(guān)系式:a=$\frac{g}{\frac{2M}{m}+1}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.下列說法中正確的是( 。
A.參考系就是相對地面靜止不動的物體
B.質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型,實(shí)際上是存在的
C.在研究貝克漢姆“香蕉球”的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)時(shí),可以把球看作質(zhì)點(diǎn)
D.如果物體的大小和形狀在研究的問題中屬于無關(guān)的或次要的因素,就可以把物體看做質(zhì)點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.如圖所示是用來驗(yàn)證動量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置,彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),O點(diǎn)正下方桌子的邊沿有一豎直立柱.實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)懸點(diǎn),使彈性球1靜止時(shí)恰與立柱上的球2接觸且兩球等高.將球1拉到A點(diǎn),并使之靜止,同時(shí)把球2放在立柱上.釋放球1,當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對心碰撞.碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn),球2落到水平地面上的C點(diǎn).測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動量守恒.現(xiàn)已測出A點(diǎn)離水平桌面的距離為a.B點(diǎn)離水平桌面的距離為b,C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c.此外:
(1)還需要測量的量是彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2、立柱高h(yuǎn)和桌面高H.
(2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù),該實(shí)驗(yàn)中動量守恒的表達(dá)式為2m1$\sqrt{a-h}$=2m1$\sqrt{b-h}$+m2$\frac{c}{\sqrt{H+h}}$.(忽略小球的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.若有一顆“宜居”行星,其質(zhì)量為地球的P倍,半徑為地球的q倍,則該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的( 。
A.$\sqrt{pq}$倍B.$\sqrt{\frac{p}{q}}$倍C.$\sqrt{\frac{q}{p}}$  倍D.$\sqrt{p{q}^{3}}$  倍

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.三顆衛(wèi)星都在赤道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動,它們的軌道半徑分別為r1、r2、r3,且r1>r2>r3,r2為同步衛(wèi)星的軌道半徑,三顆衛(wèi)星在運(yùn)動過程受到的向心力大小相等,則( 。
A.經(jīng)過相同的時(shí)間,衛(wèi)星1通過的路程最大
B.三顆衛(wèi)星中,衛(wèi)星1的質(zhì)量最大
C.三顆衛(wèi)星中,衛(wèi)星1的加速度最大
D.衛(wèi)星3的周期小于24小時(shí)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.兩個(gè)物體在粗糙水平面上自由滑行直至停止,如果它們的初動能相等,與水平地面間的動摩擦因數(shù)相等,則下列說法正確的是( 。
A.質(zhì)量大的滑行距離長B.質(zhì)量小的滑行距離長
C.質(zhì)量大的滑行時(shí)間長D.質(zhì)量小的滑行時(shí)間長

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.關(guān)于地球的宇宙速度,下列說法不正確的是( 。
A.第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度
B.第一宇宙速度跟衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)
C.第一宇宙速度跟地球的半徑無關(guān)
D.發(fā)射離地面越高的衛(wèi)星需要的發(fā)射速度越大

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

15.如圖所示,在光滑的水平面上停放著一質(zhì)量M=6.0kg足夠長的平板車,在車上左端放有一質(zhì)量mB=4.0kg的木塊B.車左邊緊鄰一個(gè)與平板車等高的光滑水平面.現(xiàn)有另一質(zhì)量mA=2.0kg的木塊A,從左側(cè)光滑水平面上以v0=3.0m/s向右運(yùn)動,然后與B發(fā)生碰撞,設(shè)木塊A、B碰撞時(shí)間很短且為彈性正碰.碰后木塊B開始在平板車上滑行,最后與平板車相對靜止.取重力加速度g=10m/s2,木塊B與平板車之間的動摩擦因數(shù)μ=0.50.求:
①木塊A、B碰撞后的瞬間木塊B速度的大。
②最終木塊B與平板車左端的距離s.

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同步練習(xí)冊答案