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如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边.已知拖动缆...

如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边.已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为f,经过A点时的速度大小为v,小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1,A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计.求:
(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf
(2)小船经过B点时的速度大小v1
(3)小船经过B点时的加速度大小a.

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(1)根据功的表达式求出阻力所做的功. (2)根据动能定理求出小船经过B点时的速度. (3)设小船经过B点时绳的拉力大小为F,绳与水平方向夹角为θ,绳的速度大小为u,根据牛顿第二定律、功率P=Fu,以及小船速度与绳子收缩速度的关系求出B点的加速度. 【解析】 (1)小船从A点运动到B点克服阻力做功Wf=fd① (2)小船从A点运动到B点,电动机牵引绳对小船做功W=Pt1 ② 由动能定理有  ③ 由①②③式解得  ④ (3)设小船经过B点时绳的拉力大小为F,绳与水平方向夹角为θ,绳的速度大小为u, P=Fu ⑤ u=v1cosθ⑥ 牛顿第二定律 Fcosθ-f=ma⑦ 由④⑤⑥⑦得 答:(1)A到B点过程中,小船克服阻力所做的功为fd. (2)小船经过B点时速度大小. (3)小船经过B点时的加速度大小.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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