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一艘质量为m=400t的轮船,以恒定功率P=3.5×106W从某码头由静止起航做...

一艘质量为m=400t的轮船,以恒定功率P=3.5×106W从某码头由静止起航做直线运动,经t=10min后,达到最大速度vm=25m/s.此时船长突然发现航线正前方x=520m处,有一只拖网渔船正以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,船长立即采取制动措施(反应时间忽略不计),附加了恒定的制动力,结果轮船到达渔船的穿越点时,拖网的末端也刚好越过轮船的航线,避免了事故的发生.已知渔船连同拖网总长L=200m,假设轮船所受阻力不变.求:(1)发现渔船时,轮船已离开码头多远?(2)轮船减速时的加速度多大?(3)附加的制动力多大?
(1)由功率及时间可求出牵引力做功,由动能定理可求得轮船前进的距离; (2)由轮船的制动可知轮船的减速时间,由位移公式可求得加速度; (3)由牛顿第二定律可得出附加的制动力. 【解析】 (1)由动能定理得:pt-fx1=mvm2-0 又:p=fvm 解得:x1=1.41×104m (2)设轮船减速的时间为t,则:t= x=vmt+at2 解得:a=-0.6m/s2 (3)设附加的恒定制动力为F 由牛顿第二定律得:-(F+f)=ma 解得:F=1.0×105N; 答:(1)轮船已离开码头1.41×104m; (2)加速度大小为0.6m/s2; (3)附加的制动力为1.0×105N;
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考点分析:
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③测出此时C球做匀速圆周运动的周期T,并标出C球球心在AB轴上的投影点D,测出AD间距为S;
④算出C球做匀速圆周运动所需的向心力F;
⑤算出C球所受的合力F;
⑥验证向心力公式.
(I )在上述实验中还需要测量的物理量有哪些______
A.C球的直径    B.C球的质量   C.C球转动的角速度   D.当地的重力加速度g
(II)为了验证向心力公式正确.请用已知的物理量和第(I)题中你所选择的物理量表示出AD间距S=______
(III)这一实验方法简单易行.但是有几个因素可能会影响实验的成功,请写出一条______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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