一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始匀加速运动,加速度的
题型:不详难度:来源:
一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始匀加速运动,加速度的大小为a=1.0m/s2.达到额定功率后,汽车保持功率不变又加速行驶800m,此时获得最大速度,然后匀速行驶.取g=10m/s2,试求: (1)汽车的最大行驶速度; (2)汽车匀加速运动阶段结束时的速度; (3)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间. |
答案
(1)汽车的最大行驶速度vm===40m/s (2)设汽车匀加速运动阶段结束时的速度为v1 由F-f=ma,得F=4×103N 由p额=Fv1,得 v1==20m/s (3)匀加速阶段的时间为t1===20s 恒定功率运动阶段的时间设为t2,由动能定理pt2-fx=mvm2-mv12 得t2=35s 总的时间为t=t1+t2=55s 答:(1)汽车的最大行驶速度为40m/s (2)汽车匀加速运动阶段结束时的速度为20m/s (3)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为55s |
举一反三
汽车在平直公路上行驶,它受到的阻力大小不变,若发动机的功率保持恒定,汽车在加速行驶的过程中,它的牵引力F和加速度a的变化情况是( )A.F逐渐减小,a也逐渐减小 | B.F逐渐增大,a却逐渐减小 | C.F逐渐减小,a却逐渐增大 | D.F逐渐增大,a也逐渐增大 |
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如图所示,一弹簧台秤的秤盘和弹簧质量均不计,弹簧的劲度系数k=800N/m,盘内放一物体P,当物体P处于静止平衡状态后,对P施加一个竖直向上的拉力F,使P从静止开始向上做匀加速运动,已知拉力F作用0.2s后物体P离开了弹簧秤,则能正确表示拉力F随时间t变化的图象是( ) |
如图所示,质量为m的小球A穿在绝缘杆上,细杆的倾角为α,小球A带正电,电荷量为q.在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷.将A由距B竖直高度为H处无初速释放,小球A下滑过程中电荷量不变,不计A与细杆间的摩擦,整个装置处于真空中,已知静电力常量k和重力加速度g,求: (1)A球刚释放时的加速度是多大? (2)当A球的动能最大时,A球与B点的距离. (3)若小球到达C点速度最大为v,求A、C两点的电势差UAC. |
如图甲所示,在同一竖直平面内有两个正对着的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向.一个质量为m的小球能在其间运动,今在最高点与最低点各放一个压力传感器,测试小球对轨道的压力,并通过计算机显示出来,当轨道距离变化时,测得两点压力差△FN与距离x关系图象如图乙所示,g取10m/s2,轨道半径为R,不计空气阻力.求: (1)小球在最高点与最低点对轨道压力差△FN与距离x的关系式(用题中所给字母表示). (2)根据图象提供的信息,确定小球的质量为多少? (3)若小球在最低点B的速度为20m/s,为使小球能沿轨道运动,x的最大值为多少? |
如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的平板车,车的上表面是一段长L=1.0m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25m的光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O′点相切.车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m=1.0kg的小物块紧靠弹簧放置,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5.整个装置处于静止状态.现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g=10m/s2.求: (1)解除锁定前弹簧的弹性势能; (2)小物块第二次经过O′点时的速度大小; (3)小物块与车最终相对静止时距O′点的距离. |
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