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某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止...

某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v﹣t图象,如图所示(除2s﹣10s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线).已知在小车运动的过程中,2s﹣14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为1.0kg,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变.求:

1)小车所受到的阻力大小;

2)小车匀速行驶阶段的功率;

3)小车在整个运动过程中位移的大小.

 

(1)f=1.5N (2)P=9w (3)S=42m 【解析】试题分析:(1)根据14s~18s内做匀减速直线运动求出运动的加速度,再根据牛顿第二定律求出阻力的大小. (2)在10~14s内,小车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,根据P=Fv=fv求出小车匀速行驶的功率. (3)0~2s内小车做匀加速直线运动,根据运动学公式求出0~2s内的位移,2~10s内做变加速直线运动,根据动能定理求出变加速直线运动的位移,再求出匀速和匀减速直线运动的位移,从而得出总位移. 【解析】 (1)在14s~18s时间段加速度 a===﹣1.5m/s2 (负号表示方向) Ff=ma=1.0×1.5N=1.5N (2)在10~14s内小车作匀速运动,牵引力F=Ff P=Fv=1.5×6W=9W (3)0~2s内x1=×2×3m=3m 2s﹣10s内根据动能定理 Pt﹣Ffx2=mv2﹣ 解得 x2=39m 匀速直线运动的位移大小x3=vt3=6×4m=24m 匀减速直线运动的位移大小 整个过程中运动的位移x=x1+x2+x3+x4=78m. 答:(1)小车所受到的阻力大小为1.5N. (2)小车匀速行驶阶段的功率为9W. (3)小车在整个运动过程中位移的大小为78m.  
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2013年11月,“嫦娥三号”飞船携“玉兔号”月球车圆满完成探月任务。某中学科技小组提出了一个对“玉兔”回家的设想。如图,将“玉兔号”月球车发射到距离月球表面h高度的轨道上,与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接,然后由飞船送“玉兔”返回地球。已知:“玉兔号”月球车质量为m,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为G

(1)求“玉兔号”月球车恰好离开月球表面(不再落回月球表面)的最小速度。

(2)以月球表面为零势能面,“玉兔号”月球车在h高度的“重力势能”可表示为EpEp为已知条件).若忽略月球自转,从月球表面开始发射到在对接完成这一过程,求需要对“玉兔号”月球车做的功。

 

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如图所示,竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为RA端与圆心O等高,AD为水平面,B端在O的正上方.一个可以看作质点的小球由静止释放,自由下落至A点进入圆轨道并恰好能到达B点,忽略空气阻力的影响.求:

小球释放点距A点的竖直高度;

落点CO点的水平距离

 

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如图所示,QB段是半径为R=1m的光滑圆弧轨道,AQ段是长度为L=1 m的粗糙水平轨道,两轨道相切于Q点,Q在圆心O的正下方,整个轨道位于同一竖直平面内物块P的质量m=1kg(可视为质点),PAQ间的动摩擦因数μ=0.1,若物块P以初速度v0A点滑上水平轨道,到C点又返回A点时恰好静止.(g=10 m/s2求:

(1)初速度v0的大小;

(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力的大小和方向

 

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在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,有下列器材可供选择:

A.铁架台      B.打点计时器    C.纸带        D.天平   

E.刻度尺      F.秒表          G.交流电源    H.重锤

(1)其中不必要的器材是______________

(2)实验中应选择质量较______的重锤;(填”)

(3)实验中若无损失、错误,重锤的重力势能的减少量总是_____动能的增加量.(填大于小于等于”)

 

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探究功与速度变化的关系的实验中,得到的纸带如图所示,小车的运动情况可描述为:AB之间为__________运动;CD之间为匀速运动.小车离开橡皮筋后的速度为_______m/s.(已知相邻两计数点之间的时间间隔为0.02s

 

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