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汽车的质量为4×103kg,额定功率为30kW,运动中阻力大小恒为车重的0.1倍...

汽车的质量为4×103kg,额定功率为30kW,运动中阻力大小恒为车重的0.1倍.汽车在水平路面上从静止开始以8×103N的牵引力出发(g取10 m/s2).求:

(1)汽车所能达到的最大速度vm

(2)汽车能保持匀加速运动的最长时间tm

(3)汽车加速度为0.6 m/s2时的速度v;

(4)在匀加速运动的过程中发动机做的功W.

 

(1)7.5 m/s (2)3.75 s (3)4.7 m/s (4)5.6×104 J 【解析】(1)汽车所受阻力为:f=kmg=4000N; 当F=f时,a=0,速度最大; 故最大速度为: (2)根据牛顿第二定律得:F-f=ma 据P=Fv得达到额定功率时的速度为: 联立上式解得t=3.75s (3)根据牛顿第二定律得: 解得:F′=ma′+f=4000×0.6+4000=6400N, 则速度为: (4)匀加速运动的位移x=at2=×1×3.752=7.03m 发动机做的功W=Fx=8×103×7.03J=5.6×104J 点睛:解决本题的关键会根据汽车的受力情况判断运动情况.知道在水平面上行驶当牵引力等于阻力时,速度最大,恒力做功可以直接W=Fx,如果是变力做功,需要用功能关系.  
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考点分析:
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在某一次火箭发射实验中,若该火箭(连同装载物)的质量m = 3.00×105kg(可看做质点),启动后获得的推动力恒为F = 4.50×106N,火箭发射塔高H = 125m,不计火箭质量的变化和空气阻力,取g = 10m/s2。来求:

(1)该火箭启动后获得的加速度;

(2)该火箭启动后到脱离发射塔所需要的时间。

 

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如图 (a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m关系”的实验装置图。A为小车,B为电火花计时器(电源频率为50Hz),C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中近似认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得。

(1)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分,其中0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,打“3”计数点时小车的速度大小为_______________m/s,由纸带求出小车加速度的大小a =_______________m/s。(计算结果均保留2位有效数字)

(2)在“探究加速度与合外力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的关系图线如图(c)所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因为____________________

 

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将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,两根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计,当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如下图所示,这时弹簧测力计的读数可从图中读出。

(1)由图中可读得两个相互垂直的拉力大小分别是________ N和________ N。(只需读到0.1 N)

(2)在本题的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。_______

 

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宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统,其中有一种三星系统如图所示,三颗质量均为m的星位于等边三角形的三个顶点,三角形边长为R,忽略其他星体对它们的引力作用,三星在同一平面内绕三角形中心O做匀速圆周运动,万有引力常量为G,则(  )

A. 每颗星做圆周运动的线速度为

B. 每颗星做圆周运动的角速度为

C. 每颗星做圆周运动的周期

D. 每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关

 

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如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是(  )

A. 支持力一定做正功    B. 摩擦力一定做正功

C. 摩擦力可能不做功    D. 摩擦力可能做负功

 

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