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某日有雾的清晨,一艘质量为m=500t的轮船,从某码头由静止起航做直线运动,并保...

某日有雾的清晨,一艘质量为m=500t的轮船,从某码头由静止起航做直线运动,并保持发动机的输出功率等于额定功率不变,经t=10min后,达到最大行驶速度vm=20m/s,雾也恰好散开,此时船长突然发现航线正前方S=480m处,有一只拖网渔船以v=5m/s的速度沿垂直航线方向匀速运动,且此时渔船船头恰好位于轮船的航线上,轮船船长立即下令采取制动措施,附加了恒定的制动力F=1.0×105N,结果渔船的拖网越过轮船的航线时,轮船也恰好从该点通过,从而避免了事故的发生.已知渔船连同拖网总长度L=200m(不考虑拖网渔船的宽度),假定水对船阻力的大小恒定不变,求:
(1)轮船减速时的加速度a;
(2)轮船的额定功率P;
(3)发现渔船时,轮船离开码头的距离.

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(1)先求出渔船通过的时间,轮船运动的时间等于渔船运动的时间,根据位移时间公式即可求得加速度; (2)根据牛顿第二定律求出轮船所受阻力,最大速度行驶时,牵引力等于阻力,再根据功率P=Fvm求出功率; (3)从开始运动到看到渔船的过程中运用动能定理即可解题. 【解析】 (1)渔船通过的时间t==40s                                   由运动学公式, 得到 =-0.4m/s2                    (2)轮船做减速运动时,由牛顿第二定律得:-( F+Ff)=ma                       解得Ff=1.0×105 N                                                   最大速度行驶时,牵引力F=Ff=1.0×105N, 功率P=Fvm=Ff vm=1.0×105×20W=2.0×106 W                               (3)由动能定理得 解得S1=m=1.1×104m 答:(1)轮船减速时的加速度a为=-0.4m/s2; (2)轮船的额定功率P为2.0×106 W; (3)发现渔船时,轮船离开码头的距离为1.1×104m.
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考点分析:
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①本实验必须测量的物理量是______.(填序号字母)
A.小球a、b的质量ma、mb
B.小球a、b的半径r
C.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
D.球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h
E.小球a、b离开轨道后做平抛运动的飞行时间
F.记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、
C的距离manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网
②放上被碰小球,两球(ma>mb)相碰后,小球a、b的平均落点位置依次是图中______点和______点.
③利用该实验测得的物理量,可以验证两球(在误差允许范围内)碰撞过程中的动量守恒,则需验证的表达式为:______OB=ma
.
OA
+mb
.
OC

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(1)你认为还需要的实验器材有______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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