额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为20m/s．已知汽车的质...

额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为20m/s．已知汽车的质量为2×103 kg，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为2m/s2．假定汽车在整个运动过程中阻力不变．求：

（1）汽车受到的阻力Ff；

（2）汽车在3s末的瞬时功率．

（1）汽车所受的恒定阻力是4000N；（2）3秒末汽车瞬时功率是48KW．【解析】【解析】（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，又根据p=Fv可知： f=F= （2）汽车在达到额定功率前做匀加速直线运动，设匀加速运动的时间为t，达到额定功率时速度为v，由a= 代入数据得：F=8000N 由p=Fv代入数据得：v=10m/s 时间为：t==5s 因为3s＜5s 所以3s末汽车仍做匀加速直线运动，故有：v3=at3=2×3=6m/s 所以有p3=Fv3=8000×6=48000w=48KW 答：（1）汽车所受的恒定阻力是4000N；（2）3秒末汽车瞬时功率是48KW．【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【专题】功率的计算专题．【分析】这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．求3s末的瞬时功率，首先要知道3s末时汽车是否还处于匀加速直线运动的状态．【点评】本题考查的是机车启动的两种方式，即恒定加速度启动和恒定功率启动．要求同学们能对两种启动方式进行动态分析，能画出动态过程的方框图，公式p=Fv，p指实际功率，F表示牵引力，v表示瞬时速度．当牵引力等于阻力时，机车达到最大速度．

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考点分析：

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为了验证机械能守恒定律，某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器M通过G1、G2光电门时，光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门中心间的距离为x，牵引砝码的质量为m，细绳不可伸长且其质量可以忽略，重力加速度为g．该同学想在水平的气垫导轨上，只利用以上仪器，在滑行器通过G1、G2光电门的过程中验证机械能守恒定律，请回答下列问题：

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（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母，使气垫导轨水平．请在以下空白处填写实验要求．

在不增加其他测量器材的情况下，调水平的步骤是：取下牵引砝码m，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑行器M，M分别通过光电门G1、G2的时间，则导轨水平；

（2）当气垫导轨调水平后，在接下来的实验操作中，以下操作合理的是；

A．挡光片的宽度D应尽可能选较小的

B．选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器和挡光片的总质量M

C．为了减小实验误差，光电门G1、G2的间距x应该尽可能大一些

D．用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行

（3）在每次实验中，若表达式（用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立．

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某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带．如图所示，他在纸带上便于测量的地方选取第1个计时点，在这点下标明A，第6个点下标明B，第11个点下标明C，第16个点下标明D，第21个点下标明E．测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm，CD长为11.15cm，DE长为13.73cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为 m/s，小车运动的加速度大小为 m/s2，AB的距离应为 cm．（本题答案全部保留2位有效数字）