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(题文)一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定输出功率为...

(题文)一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a=1.0m/s2.达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶.试求:

1)汽车的最大行驶速度;

2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度;

3)当速度为5m/s时,汽车牵引力的瞬时功率.

 

(1)汽车的最大行驶速度为40m/s; (2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度为20m/s; (3)当速度为5m/s时,汽车牵引力的瞬时功率为20kW 【解析】 试题(1)当牵引力等于阻力时,速度最大,根据P=fv求出最大速度. (2)根据牛顿第二定律求出匀加速运动的牵引力,结合P=Fv求出匀加速运动的末速度. (3)根据速度的大小确定汽车处于哪一个阶段,若处在匀加速运动阶段,结合P=Fv求出瞬时功率. 【解析】 (1)当牵引力等于阻力时,速度最大,根据P=Fv=fvm得,最大速度. (2)根据牛顿第二定律得,F﹣f=ma,解得牵引力F=f+ma=20000×0.1+2000×1N=4000N, 则匀加速运动的末速度v=. (3)因为5m/s<20m/s,知汽车处于匀加速运动阶段, 则瞬时功率P′=Fv′=4000×5W=20kW. 答:(1)汽车的最大行驶速度为40m/s; (2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度为20m/s; (3)当速度为5m/s时,汽车牵引力的瞬时功率为20kW.  
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考点分析:
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某同学在验证机械能守恒定律的实验中,使重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为纸带下落的起始点,ABC为纸带上选取的三个连续点.实验中所用重物的质量m2kg,打点计时器每隔T =002 s打一个点,当地的重力加速度g=98 m/s2

1)记录B点时,重物的速度vB_____m/s,(此空及后面两空均保留三位有效数字),重物动能EkB____J。从开始下落到至B点,重物的重力势能减少量是_____J,由此可得到的结论是                

2)该同学进一步分析发现重物动能的增量总是略小于重力势能的减少量,造成这一现象的原因可能是             。(写出一条合理的原因即可)

3)若该同学在实验时没有测量重物质量,是否能够正常完成实验?________(填不能

4)该同学在纸带上又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,若重物下落过程中机械能守恒,则以h为横轴,以为纵轴画出的图线应是如下图中的        ,图线的斜率表示          

 

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物体沿直线运动的v−t关系如图所示,已知在第1s末合外力做功的功率大小为P,2s内合外力对物体做的功为W,以下说法正确的是(    )

A. 在第2.5s末合外力做功的功率大小为2P

B. 在第5s末合外力做功的功率大小也为P

C. 从第3s末到第7s末合外力做功为−W

D. 从第3s末到第5s末合外力做功为−0.5W

 

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一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动图象如图所示已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的倍,则以下说法正确的是  

A. 汽车在前5s内的牵引力为

B. 汽车速度为时的加速度为

C. 汽车的额定功率为100 kW

D. 汽车的最大速度为80 

 

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质量为2kg的物体置于水平面上,在水平拉力F的作用下做匀变速直线运动,拉力F作用2s后撤去,物体运动的v-t图象如图所示,则下列说法正确的是(取g=10m/s2)(  )

A. 拉力F做功75J    B. 拉力F做功150J

C. 物体克服摩擦力做功175J    D. 物体克服摩擦力做功100J

 

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如图所示,物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A、B的质量分别为2mm.开始时细绳伸直,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h,物体B静止在地面上.放手后物体A下落,与地面即将接触时速度大小为v,此时物体B对地面恰好无压力,不计一切摩擦及空气阻力,重力加速度大小为g,则下列说法中正确的是(  )

A. 物体A下落过程中,物体A和弹簧组成的系统机械能守恒

B. 弹簧的劲度系数为

C. 物体A着地时的加速度大小为

D. 物体A着地时弹簧的弹性势能为mgh-mv2

 

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