题目内容
13.一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止开始行驶,设所受阻力大小不变,其牵引力F与速度v的关系如图所示,加速过程结束时对应图中的B点,所用的时间t=10s,经历的路程x=40m.此后汽车做匀速直线运动.求:(1)汽车所受阻力的大小;
(2)汽车的质量.
分析 (1)由图读出汽车匀速运动时的牵引力大小,即等于阻力大小.
(2)汽车以恒定功率行驶,牵引力和阻力做功,根据动能定理和图象的信息,求解汽车的质量.
解答 解:(1)加速过程在B点结束,即此后汽车沿平直路面作匀速运动,由平衡条件和图象信息可得
FB-f=0 ①
FB=104N ②
由①②得阻力 f=104N
(2)由图象信息得:汽车的功率 P=Fv=104×10W=105W
汽车加速运动过程,牵引力做功为 W=pt
根据动能定理可得 Pt-Fs=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,
解得m=$\frac{2(Pt-fs)}{{v}^{2}}$=$\frac{2×(1{0}^{5}×10-1{0}^{4}×40)}{100}kg$=12000kg,
答:(1)汽车所受阻力的大小为104N;
(2)汽车的质量为12000kg.
点评 本题关键要读懂图象的意义,分析汽车的运动情况,再根据平衡条件和动能定理求解.
练习册系列答案
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3.如图所示,图甲中MN为足够大的不带电薄金属板,在金属板的右侧,距离为d的位置上放入一个电荷量为+q的点电荷O,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布.P是金属板上的一点,P点与点电荷O之间的距离为r,几位同学想求出P点的电场强度大小,但发现问题很难.几位同学经过仔细研究,从图乙所示的电场得到了一些启示,经过查阅资料他们知道:图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的.图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q,它们之间的距离为2d,虚线是两点电荷连线的中垂线.由此他们分别对P点的电场强度方向和大小做出以下判断,其中正确的是( )
A. | 方向沿P点和点电荷的连线向左,大小为$\frac{2kqd}{{r}^{3}}$ | |
B. | 方向沿P点和点电荷的连线向左,大小为$\frac{2kq\sqrt{{r}^{2}-{d}^{2}}}{{r}^{3}}$ | |
C. | 方向垂直于金属板向左,大小为 $\frac{2kqd}{{r}^{3}}$ | |
D. | 方向垂直于金属板向左,大小为 $\frac{2kq\sqrt{{r}^{2}-{d}^{2}}}{{r}^{3}}$ |
4.关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. | 匀速圆周运动就是匀速运动 | B. | 匀速圆周运动就是匀变速运动 | ||
C. | 匀速圆周运动是一种变加速运动 | D. | 匀速圆周运动的物体处于平衡状态 |
8.物体在水平恒力作用下,在水平面上由静止开始运动,当位移S0时撤去F,物体继续前进3S0后停止运动.若路面情况相同,则物体的摩擦力大小和最大动能是( )
A. | f=$\frac{F}{4}$,Ek=$\frac{3}{4}$FS0 | B. | f=$\frac{F}{4}$,Ek=$\frac{1}{3}$FS0 | C. | f=$\frac{F}{3}$,Ek=FS0 | D. | f=$\frac{F}{3}$,Ek=4FS0 |
5.打磨某剖面如图所示的宝石时,必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切割在θ1<θ<θ2的范围内,才能使从MN边垂直入射的光线,在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况),则下列判断正确的是( )
A. | 若θ>θ2,光线一定在OP边发生全反射 | |
B. | 若θ>θ2,光线会从OQ边射出 | |
C. | 若θ<θ1光线会从OQ边射出 | |
D. | 若θ<θ1光线会在OP边发生全反射 |
3.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由内静止释放,则下列说法中正确的是( )
A. | 乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动,由c到d又做加速运动 | |
B. | 乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大,由c到d做减速运动 | |
C. | 此图可表示液体和固体分子间作用力的变化规律 | |
D. | 气体很难初压缩也可以说明分子间存在斥力 |