一质量为M的汽艇，在静水中航行时能达到的最大速度为10m/s。假设航行时，汽艇的牵引力F始终恒定不变，而且汽艇受到的阻力f与其航速v之间，始终满足关系：f=kv

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一质量为M的汽艇，在静水中航行时能达到的最大速度为10m/s。假设航行时，汽艇的牵引力F始终恒定不变，而且汽艇受到的阻力f与其航速v之间，始终满足关系：f=kv，其中k=100N·s/m，不计水的粘性，各速度均为对地值。求：
⑴该汽艇的速度达到5m/s的瞬时，汽艇受到的阻力为多大？
⑵该汽艇的牵引力F为多大？
⑶若水被螺旋桨向后推出的速度为8m/s，汽艇以最大速度匀速行驶时，在3秒钟之内，估算螺旋桨向后推出水的质量m为多少?

答案

（1）500N（2）1000 N（3）m = 375kg

解析

（1）当汽艇的速度为5m/s时, f =kv=500N，
（2）当汽艇速度最大时，a =" 0" ，即F-f=0，∴F =" f" = kv_m="1000" N
（3）汽艇的牵引力F就是汽艇螺旋桨推水之力F′的反作用力，∴F’=F
在3秒钟之内，螺旋桨向后推出水的质量m为研究对象，由动量定理得：
F′·t= mv-0， ∴m = 375kg

举一反三

）如图所示，质量为m=1kg的小球被长L=4m的绳悬挂于O点，悬点距地面高h=6m，将小球拉开某一角度θ（θ＜90⁰），无初速释放，到最低点时绳子被钉子挡住，绳子刚好断裂，小球被水平抛出，水平距离x=4m，钉子距悬点的距离为d=3m。（g=10m/s²）
求：（1）绳子能承受的最大拉力？
（2）小球释放点绳与竖直方向的夹角θ？

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如图所示，一质量为M的木板静止置于光滑的水平面上，一质量为m的木块以初速度v₀滑上木板的左端，已知木块和木板间的动摩擦因素为μ，木块始终没有滑离木板。
（1）求从木块滑上木板开始至二者具有相同的速度所用的时间；
（2）证明从运动开始至二者具有共同速度时，木板对地的位移小于木块对木板的位移。

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从地面上方同一点向东与向西分别抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小分别为

和

，不计空气阻力，则两个小物体（）

A．在地面上的水平射程相同

B．落地时重力做功的瞬时功率相同

C．从抛出到落地的过程动量的增量相同

D．从抛出到落地的过程动能的增量相同

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质量m=1.0kg的甲物体与竖直放置的轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地面上，如图所示。质量m=1.0kg的乙物体从甲物体正上方，距离甲物体h=0.40m处自由落下，撞在甲物体上在极短的时间内与甲物体粘在一起（不再分离）向下运动。它们到达最低点后又向上运动，上升的最高点比甲物体初始位置高H=0.10m。已知弹簧的劲度系数k=200N/m，且弹簧始终在弹性限度内，空气阻力可忽略不计，重力加速度g取10m/s²。求：

（1）乙物体和甲物体碰撞过程中损失的动能；

（2）乙物体和甲物体碰撞后一起向下运动至最低点的过程中，乙物体和甲物体克服弹簧弹力所做的功。

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如图所示，宽为L＝1 m、高为h＝7.2 m、质量为M＝8 kg、上表面光滑的木箱在水平地面上运动，木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝0.2。当木箱速度为v₀="3" m／s时，在木箱上表面的右端轻轻地放上一个质量m="2" kg的光滑小铁块(可视为质点)，g取10m／s².求：
(1)小铁块与木箱脱离时长木箱的速度大小v₁；
(2)小铁块刚着地时与木箱左端的距离

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