一辆汽车的质量为m=3×103kg,发动机的额定功率为P=60kW,汽车在平直路面上行驶时,所受阻力大小恒定不变,其速度-时间图象如图所示,在0~t1时间内汽车
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一辆汽车的质量为m=3×103kg,发动机的额定功率为P=60kW,汽车在平直路面上行驶时,所受阻力大小恒定不变,其速度-时间图象如图所示,在0~t1时间内汽车
题型:不详
难度:
来源:
一辆汽车的质量为m=3×10
3
kg,发动机的额定功率为P=60kW,汽车在平直路面上行驶时,所受阻力大小恒定不变,其速度-时间图象如图所示,在0~t
1
时间内汽车做匀加速直线运动,到t
1
时刻汽车发动机的功率达到额定功率,而后以此额定功率继续加速,到t
2
时刻速度达到最大,有关数据如图所示.求:
(1)当汽车速度为15m/s时的加速度大小.
(2)汽车做匀加速直线运动的时间.
答案
(1)由图象可知:汽车到达最大速度v
m
=20m/s
由于汽车做匀速运动,牵引力等于阻力,
此时f=F=
P
v
m
=
60×
10
3
20
N=3×10
3
N
当汽车速度v
1
=15m/s时,牵引力F′=
P
v
1
=
60×
10
3
15
N=4×10
3
N
由牛顿第二定律可得:
F′-f=ma
1
所以a
1
=
F
′
-f
m
=
4.0×
10
3
-3.0×
10
3
3×
10
3
m/s
2
=0.33m/s
2
(2)汽车做匀加速运动时的牵引力
F″=
P
v
2
=
60×
10
3
12
N=5×10
3
N
匀加速运动的加速度a
2
=
F
″
-f
m
=
2
3
m/s
2
根据运动学公式得:
t=
v
2
a
2
=18s.
答:(1)当汽车速度为15m/s时的加速度大小为0.33m/s
2
.
(2)汽车做匀加速直线运动的时间为18s.
举一反三
如图所示在光滑的水平面上有一平板小车M正以速度v向右运动.现将一质量为m的木块无初速度放上小车,由于木块和小车间的摩擦力作用,小车的速度将发生变化.为使小车保持原来的运动速度不变,必须及时对小车施加一向右的水平恒力F.当F作用一段时间后把它撤去时,木块恰能随小车一起以速度v共同向右运动.设木块和小车间的动摩擦因素为μ,求在上述过程中,水平恒力F对小车做多少功?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PO、MN,PQ、MN的电阻不计,间距为d=0.5m.P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中.电阻均为r=0.1Ω,质量分别为m
1
=300g和m
2
=500g的两金属棒L
1
、L
2
平行的搁在光滑导轨上,现固定棒L
1
,L
2
在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始做加速运动,试求:
(1)当电压表的读数为U=0.2V时,棒L
2
的加速度多大?
(2)棒L
2
能达到的最大速度v
m
.
(3)若在棒L
2
达到最大速度v
m
时撤去外力F,并同时释放棒L
1
,分析此后L
1
,L
2
各做什么运动?
(4)若固定棒L
1
,当棒L
2
的速度为v,且离开棒L
1
距离为S的同时,撤去恒力F,为保持棒L
2
做匀速运动,可以采用将B从原值(B
0
=0.2T)逐渐减小的方法,则磁感应强度B应怎样随时间变化(写出B与时间t的关系式)?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,放在水平地面上的物体M上叠放着物体m(m<M),m与M之间用一原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连结起来,M与地面和m与M之间的动摩擦因数均为μ,现用一水平力向右推m,当m与M一起匀速运动时弹簧的长度是( )
A.L-
μmg
k
B.L-
μ
k
(m+M)g
C.L-
μMg
k
D.L-
μ
k
(
mM
m+M
)g
题型:不详
难度:
|
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用竖直向上的力F使物体向上运动,物体获得的加速度是a,用竖直向上的力2F使同一物体向上运动.不计空气阻力,物体的加速度是( )
A.2a
B.2g+2a
C.g+2a
D.g+a
题型:不详
难度:
|
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如图所示,两光滑平行导轨MN、PQ水平放置在竖直方向的匀强磁场中,两导轨间距为L,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直.质量为m的金属棒ab垂直导轨且可沿导轨自由移动,并与导轨良好接触.导轨左端M、P接一定值电阻R,金属棒ab的电阻为r,导轨电阻不计.现将金属棒ab沿导轨由静止向右拉使之平动,保持水平拉力的功率恒定,金属棒ab最终以速度3v作匀速运动.求:
(1)金属棒匀速运动时,拉力的大小.
(2)在此过程中,当ab的速度为2v时的加速度为多大?
题型:不详
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