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一辆汽车质量为m=1×103kg,在水平路面上由静止开始先作匀加速直线运动,达到...

一辆汽车质量为m=1×103kg,在水平路面上由静止开始先作匀加速直线运动,达到汽车的额定功率后,保持额定功率作变加速直线运动,共经过t=20s达到最大速度v2=20m/s,之后匀速行驶.运动中汽车所受阻力恒定.汽车行驶过程中牵引力F与车速v的倒数的关系如图所示.
(1)求汽车的额定功率P;
(2)求汽车做匀加速直线运动时的加速度a;
(3)求汽车前20s内行驶的距离s.

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由图线分析可知:图线AB牵引力F不变,阻力f不变,汽车由静止开始做匀加速直线运动;图线BC的斜率表示汽车的功率P,P不变,达到额定功率后,则汽车所受牵引力逐渐减小做加速度减小的变加速直线运动,直至达最大速度20m/s;此后汽车作匀速直线运动.根据运动学基本公式及动能定理即可求解. 【解析】 (1)由图象可得,当最大速度v2=20m/s时,牵引力为Fmin=1000N 故恒定阻力  f=Fmin=1000N                                   额定功率  P=Fminv2=20kW                                    (2)匀加速运动的末速度 (由图象知F=2000 N) 代入数据解得v1=10m/s                                      匀加速直线运动的加速度  m/s2    (3)汽车在速度达到10m/s之前,一直做匀加速直线运动 故匀加速运动的时间为  s                          匀加速运动的距离m                             之后做变加速直线运动,故变加速运动的时间为t2=t-t1=10s                         变加速运动的距离为s2,由动能定理: 代入得 s2=50m 故汽车在前20s内行驶的距离s=s1+s2=100m                      答:(1)汽车的额定功率P为20kW; (2)汽车做匀加速直线运动时的加速度a为1m/s2; (3)汽车前20s内行驶的距离s为50m.
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考点分析:
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如图所示,空间存在着电场强度为E=2.5×102N/C、方向竖直向上的匀强电场,一长为L=0.5m的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10-2C的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,则小球能运动到最高点.不计阻力.取g=10m/s2.求:
(1)小球的电性.
(2)细线在最高点受到的拉力.
(3)若小球刚好运动到最高点时细线断裂,则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L时,小球距O点的高度.

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如甲图所示,是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置.(g取9.80m/s2
①选出一条纸带如乙图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz的交流电.用分度值为1mm的刻度尺测得的各间距值已标在乙图中,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为1.00kg.甲同学根据乙图中的测量数据算出:当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J;打点计时器打B点时重锤的速度vB=______m/s,此时重锤的动能是______J.(结果均保留三位有效数字)
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②乙同学利用他自己做实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以manfen5.com 满分网v2为纵轴,以h为横轴,画出了如丙图所示的图线.
(a)图线的斜率的值近似等于______
A.19.6        B.9.80    C.4.90     D.2.45
(b)图线未过原点O的原因是:______
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在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力规律的实验中,特设计了如甲图所示的演示装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如乙图,则结合该图象,下列说法正确的是:______
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A.可求出空沙桶的重力
B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D.可判断第50秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
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D.轻杆B端所受轻绳的作用力先减小后增大
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A.1:2
B.2:1
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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