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一辆汽车质量为1×103kg,最大功率为2×104W,在水平路面上由静止开始做直...

一辆汽车质量为1×103kg,最大功率为2×104W,在水平路面上由静止开始做直线运动,最大速度为v2,运动中汽车所受阻力恒定。发动机的最大牵引力为3×103N,其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示。试求:

1)根据图线ABC判断汽车做什么运动;

2v2的大小;

3)整个运动过程中的最大加速度;

4)匀加速运动过程的最大速度是多大?匀加速运动过程用时多长?当汽车的速度为10m/s时发动机的功率是多大?

 

(1)汽车先做匀加速直线运动,后做功率不变的加速直线运动(2)20 m/s(3)2 m/s2(4)6.67 m/s;3.33 s;2×104 W 【解析】 (1)由图可知,在段汽车的牵引力不变,而水平方向的阻力恒定,根据牛顿第二定律可知,汽车做加速度不变的加速运动;在段汽车的牵引力减小,根据牛顿第二定律可知,汽车做加速度减小的加速运动,此过程中的斜率不变,所以保持不变,以恒定的功率加速,直到速度达到最大; (2)当汽车的速度为时,牵引力为: (3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大,阻力为: 加速度为: (4)与点对应的速度即匀加速运动过程的最大速度: 故匀加速运动过程所用时间: 当汽车的速度为10 m/s时处于图线段,故此时的功率为最大功率:  
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动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具,以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐.几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组,就是动车组.假设有一动车组由六节车厢连接而成,每节车厢的总质量均为m=8×104 kg.其中第一节、第二节带动力,他们的额定功率分别是P1=2×107 WP2=1×107 W(第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢),车在行驶过程中阻力恒为车重的0.1(g=10 m/s2)

(1)求该动车组的最大行驶速度;

(2)若列车以1 m/s2的加速度匀加速启动,求t=10 s时,第一节和第二节车厢之间拉力的值

 

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汽车发动机的额定功率为30kW,质量为2000kg,当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车重的0.1倍。求:

1)汽车在路面上能达到的最大速度?

2)若汽车以额定功率启动,则速度为10m/s时的加速度?

3)若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动,则这一过程能持续多长时间?

 

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如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m=10kg的物体。在水平推力F1=20N的作用下,从静止开始做匀加速直线运动。运动3s后推力F的大小变为F2=10N,方向不变。求:

1)推力F3s内对物体所做的功;

2)推力F3s内对物体做功的平均功率;

3)推力F4s时做功的瞬时功率。

 

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一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度和速度的倒数图像如图所示。若已知汽车的质量,则根据图像所给的信息,不能求也的物理量是(  

A. 汽车的功率 B. 汽车行驶的最大速度

C. 汽车所受到的阻力 D. 汽车运动到最大速度所需的时间

 

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如甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2kg的物体在恒力F作用下由静止开始向上做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知(g10m/s2)(  )

A.物体加速度大小为2 m/s2

B.F的大小为21N

C.4sF的功率大小为21W

D.4sF做功的平均功率为42W

 

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