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汽车发动机的功率为60kW,汽车的质量为4t,当它行驶在坡度为0.02(sinα...

汽车发动机的功率为60kW,汽车的质量为4t,当它行驶在坡度为0.02(sinα=0.02)的长直公路上时,如图所示,所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g=10m/s2),求:

(1)汽车所能达到的最大速度vm

(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?

 

(1)12.5m/s.(2)13.9s. 【解析】(1)汽车在坡路上行驶时所受阻力为: Ff=kmg+mgsinα=4000N+800N=4800N. 当汽车达到最大速度时,加速度为零,此时有 F=Ff,由功率 P=Fvm=Ffvm,所以  . (2)汽车从静止开始以a=0.6 m/s2匀加速行驶,根据牛顿第二定律得:F′-Ff=ma, 则 F′=ma+kmg+mgsinα═4×103×0.6 N+4800N=7.2×103N. 当汽车的实际功率等于额定功率时,匀加速运动的速度达到最大,设匀加速行驶的最大速度为vm′,则有 . 匀加速行驶的时间: 点睛:本题考查机车的启动问题,关键理清汽车在整个过程中的受力情况及运动情况,结合功率的公式,以及牛顿第二定律和运动学公式进行求解;知道当加速度为零时速度最大.  
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考点分析:
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频闪照相是研究物理过程的重要手段,如图所示是某同学研究一质量为m=0.5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片。已知斜面足够长,倾角为α=370,闪光频率为10Hz。经测量换算获得实景数据:sl=s2=40cm,s3=35cm,s4=25cm,s5=15cm。取g=l0m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8,设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失。求:

(1)滑块与斜面间的动摩擦因数μ,并说明滑块在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑;

(2)滑块在斜面上运动过程中克服摩擦力所做的功。

 

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测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BCB点相切,C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下:

用天平称出物块Q的质量m

测量出轨道AB的半径RBC的长度LCC/的高度h

将物块QA点由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D

重复步骤,共做10次;

10个落地点用一个尽量小的圆围住,用刻度尺测量圆心到C′的距离s

1)用实验中的测量量表示:

)物块Q到达B点时的动能EkB__________

)物块Q到达C点时的动能EkC__________

)在物块QB运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf__________

)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ__________

2)回答下列问题:

)实验步骤④⑤的目的是________

ii)已知实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量量的误差之外,其它的可能是________(写出一个可能的原因即可)

 

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如图所示,某同学利用电子秤、轻质材料做成的凹形轨道,研究小球通过凹形轨道的运动。由于小球质量远大于凹形轨道的质量,下面计算中可以忽略凹形轨道的质量。已知凹形轨道最下方为半径为R的圆弧轨道,重力加速度为g。

(1)把凹形轨道放在电子秤上,小球放在轨道最低点,电子秤读数为

(2)让小球从离轨道最低点H处由静止释放,当小球通过轨道最低点时,电子秤读数为

(3)根据电子秤两次读数可知,小球通过轨道最低点时的速度为__________。这说明小球通过凹形轨道最低点时处于_________(填“超重”“失重”或“平衡”)状态。

(4)小球从离轨道最低点高H处由静止释放到通过最低点的过程中克服摩擦力做功为______

 

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如图所示,一个小物体A放在斜面B上,B放于光滑的水平地面上,现用水平恒力FB使AB相对静止一起通过一段路程,在这个过程中,以下哪些力有可能作正功

A. A受的重力    B. B受的摩擦力

C. A受的支持力    D. B受的压力

 

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如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的(    )

A. 动能损失了2mgH    B. 动能损失了mgH

C. 机械能损失了mgH    D. 机械能损失了

 

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