假设有一辆超级电容车,质量m=1×103kg,额定功率P=40kW,当超级电容车在平直水平路面上行驶时,受到的阻力f是车重的0.2倍,g取10m/s2.
(1)超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?
(2)若超级电容车从静止开始,保持以2m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
(3)若超级电容车从静止开始,保持额定功率做加速运动,20s后达到最大速度,求此过程中超级电容车的位移.
如图所示一辆箱式货车的后视图.该箱式货车在水平路面上做弯道训练.圆弧形弯道的半径为R=4m,车轮与路面间的动摩擦因数为μ=0.8,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.货车顶部用细线(长度远小于弯道半径R)悬挂一个小球P,在悬点O处装有拉力传感器.车沿平直路面做匀速运动时,传感器的示数为F0=4N.取g=10m/s2.
(1)该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时,为了防止侧滑,车的最大速度vm是多大?
(2)该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动,稳定后传感器的示数为F=5N,此时细线与竖直方向的夹角θ是多大?此时货车的速度v是多大?
如图所示,光滑1/4圆弧的半径为1.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿粗糙水平面前进5m,到达C点停止。g取10m/s2,求:
(1)物体到达B点时的速率;
(2)物体与水平面间的动摩擦因数
质量m=2kg的物体,在水平拉力F=8N的拉力作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=2s,求:
(1)力F在2s内对物体所做的功的平均功率
(2)2s末力F对物体所做的功的瞬时功率.
某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示.向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g.为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号).
A.小球的质量m
B.弹簧原长l0
C.弹簧的压缩量△x
D.桌面到地面的高度h
E.小球抛出点到落地点的水平距离s
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= .
(3)由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比.
某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①按图甲摆好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源的周期T=0.02s),打出一条纸带.
(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图乙所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.041m,d2=0.055 m,d3 = 0.167m,d4 =0.256m,d5 =0.360m,d6=0.480m,…他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8 m/s2 )作为小车所受合力,算出0点到第5计数点合力做功 W =__________J(结果保留三位有效数字),用正确的公式表达打下第5计数点时小车动能Ek=__________(用相关数据前字母列式)并把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得 Ek=0.125J.
(2)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大.通过反思,他认为产生误差的可能原因如下,其中正确的是__________.
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离是产生此误差的主要原因
C.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
D.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小