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有一质量m=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶...

有一质量m=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶,发动机的输出功率为P=50kw.当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L=72m后,速度变为v2=72km/h.此过程中发动机功率的五分之一用于轿车的牵引,五分之四用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能.假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变.求
(1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力F的大小;
(2)轿车从90km/h减速到72km/h过程中,获得的电能E
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E维持72km/h匀速运动的距离L'.
(1)由瞬时功率公式可以得到匀速运动时的牵引力的大小,牵引力和阻力相等,可以得到阻力的大小; (2)对汽车的减速运动过程运用动能定理,可以求得此时发动机的功率,再由电能的转化关系,可以求得转化的电能; (3)运用能量守恒定律可以求得匀速运动的距离. 【解析】 (1)由瞬时功率公式有:P=F牵v. 当汽车匀速运动时,由共点力平衡条件有:   F牵-F阻=0. 代入数据解得:F牵=F阻=2000N; (2)对汽车的减速运动过程,运用动能定理有:   Pt-F阻L=mV22-mV12. 代入数据解得:Pt=1.575×105J. 电源获得的电能为:   E电=0.5×Pt=6.3×104J. (3)依题意,汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F阻=2000N. 对这一过程运用能量守恒定律有:   E电=FL′=F阻L′. 代入数据解得:L′=31.5m 答:(1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力F阻的大小是2000N; (2)轿车从90km/h减速到72km/h过程中,获得的电能E电是6.3×104J; (3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离L'是31.5m.
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考点分析:
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如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定位置.将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=3m的小物块相连,小物块悬挂于管口.现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变(重力加速度为g).
求:(1)小物块下落过程中的加速度大小;
(2)小球从管口抛出时的速度大小;
(3)小球在做平抛过程中的水平位移.

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利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:
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(1)实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于lm,将导轨调至水平;
②用游标卡尺测量挡光条的宽度l,结果如图2所示,由此读出l=______mm;
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=______m;
④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;
⑤从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m.
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式:
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=______和v2=______
②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=______和E k2=______
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少△EP=______(重力加速度为g).
(3)如果△EP=______,则可认为验证了机械能守恒定律.
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某同学“用单摆测定重力加速度”实验探究该问题.
(1)用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为990.8mm,用10分度的游标卡尺测得摆球的直径如图1所示,摆球的直径为    mm.
(2)把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测出单摆做50次全振动所用的时间,秒表读数如图2所示,读出所经历的时间,单摆的周期为    s.
(3)测得当地的重力加速度为    m/s2.(保留3位有效数字)
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质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,且与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,以下说法正确的是( )
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A.物块损失的动能为manfen5.com 满分网
B.系统损失的动能为manfen5.com 满分网
C.系统产生的内能为manfen5.com 满分网
D.系统产生的内能为NμmgL
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如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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