(8分)动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具,以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐.几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组,就是动车组.假设有一动车组由六节车厢连接而成,每节车厢的总质量均为m=8×104 kg.其中第一节、第二节带动力,他们的额定功率分别是P1=2×107 W和P2=1×107 W(第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢),车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍(g=10 m/s2)
(1)求该动车组的最大行驶速度;
(2)若列车以1 m/s2的加速度匀加速启动,求t=10 s时,第一节和第二节车厢之间拉力的值。
(7分)在一级方程式汽车大赛中,一辆赛车的总质量为m,一个路段的水平转弯半径为R,赛车转此弯时的速度为v,赛车形状都设计得使其上下方空气有一压力差﹣﹣气动压力,从而增大了对地面的正压力.正压力与摩擦力的比值叫侧向附着系数,以η表示.要上述赛车转弯时不侧滑,则需要多大的气压动力?
(10分)某实验小组利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统探究“外力做功与小车动能变化的关系”。实验时将小车拉到水平轨道的O位置由静止释放,在小车从O位置运动到 A位置过程中,经计算机处理得到了弹簧弹力与小车位移的关系图线如图(b) 所示,还得到了小车在 A位置的速度大小vA ;另外用电子秤测得小车(含位移传感器发射器)的总质量为m 。回答下列问题:
(1)由图(b)可知,图(a)中A位置到力传感器的距离________(“小于”、“等于”或“大于”)弹簧原长。
(2)小车从O位置运动到A位置过程中弹簧对小车所做的功W= ,小车的动能改变量ΔEk = 。( 用m、vA、)A、)0、xA中各相关物理量表示)
(3)若将弹簧从小车上卸下,给小车一初速度v0,让小车从轨道右端向左端滑动,利用位移传感器和计算机得到小车的速度随时间变化的图线如图(c)所示,则小车所受轨道摩擦力的大小) = 。( 用m、v0、tm中各相关物理量表示)
(4)综合步骤(2)、(3),该实验所要探究的“外力做功与小车动能变化的关系”表达式是 。( 用m、vA、)A、)0、xA、v0、tm中各相关物理量表示)
(4分)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球作平抛运动的轨迹并计算初速度。
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:_______ _.
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.应该利用天平测出小球的质量
C.每次必须由静止释放小球
D.每次释放小球的位置必须相同
E.应该用秒表测出小球运动的时间
F.应该用重锤线画出竖直轴y轴
G.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)某同学根据所描绘出的运动轨迹,测量了轨迹上的不同点的坐标值。根据所测到的数据以y为纵坐标,以x2为横坐标,在坐标纸上画出对应的图像,发现为过原点的直线,并测出直线斜率为k,已知当地的重力加速度为g,则初速度v0=________.
如图所示,质量为m=1kg的物体自空间O点以水平初速度v0抛出,落在地面上的A点,其轨迹为一抛物线.现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固定在与OA完全重合的位置上,然后将此物体从O点由静止释放,受微小扰动而沿此滑道滑下,在下滑过程中物体未脱离滑道.P为滑道上一点,OP连线与竖直成45°角,此时物体的速度是10m/s,取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.物体做平抛运动的水平初速度v0为m/s
B.物体沿滑道经过P点时速度的水平分量为m/s
C.OP的长度为m
D.物体沿滑道经过P点时重力的功率为w
质量相同的A、B两个物体静止放在水平面上,从某一时刻起同时受到大小不同的水平外力)A、)B的作用由静止开始运动.经过时间t0,撤去A物体所受的水平外力)A;经过4t0,撤去B物体所受的水平外力)B.两物体运动的v-t关系如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.A、B两物体所受摩擦力大小之比))A︰))B=1︰1
B.A、B两物体所受水平外力大小之比)A︰)B=12︰5
C.水平外力做功之比为WA:WB=4∶1
D.A、B两物体在整个运动过程中,摩擦力的平均功率之比为2∶1