题目内容

【题目】若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动,达最高速度再匀速运动,接着匀减速运动到达乙站停住,其v - t图像如图所示。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N,匀速运动阶段牵引力的功率为6×103kW,列车质量为2×105kg,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功.求

1)甲站到乙站的距离

2)列车在匀加速、匀速和匀减速阶段分别所受到的阻力

3)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同,求公交车排放气态污染物的质量.(燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3×106克)

【答案】1;(2;(3

【解析】

1)由题意,甲乙站的距离在数值上为v-t图像的面积,则

2)设匀加速、匀速、匀减速的牵引力分别为F1F2F3,阻力分别为f1f2f3,由图像可得,匀加速、匀减速的加速度大小a1a2分别为

匀加速过程,由牛顿第二定律得:

代入数据解得:

匀速过程,由题意得:

由平衡条件得:

匀减速过程,由牛顿运动定律,得:

3)由题意知

v-t图像可得:

列车从甲站到乙站牵引力做的功:

所以燃油公交车排气态污染物的质量:

练习册系列答案
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【题目】某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为 h 的光 滑水平桌面上,放置两个小球 a b。其中,b 与轻弹簧紧挨着但不栓接,弹簧左侧固 定,自由长度时离桌面右边缘足够远,起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a 放置于桌面 边缘,球心在地面上的投影点为 O 点。实验时,先将 a 球移开,弹簧解除锁定,b 沿桌 面运动后水平飞出。再将 a 放置于桌面边缘,弹簧重新锁定。解除锁定后,b 球与 a 发生碰撞后,均向前水平飞出。重复实验 10 次。实验中,小球落点记为 ABC

(1) a 球质量为 ma,半径为 rab 球质量为 mb 半径为 rbb 球与 a 球发生碰撞后,均向前水平 飞出,则 ______

Ama<mbra=rb Bma<mbra<rb Cma>mbra=rb Dma>mbra>rb

(2)为了验证动量守恒,本实验中必须测量的物理 量有____

A.小球 a 的质量 ma 和小球 b 的质量 mb

B.小球飞出的水平距离 xOAxOBxOC

C.桌面离地面的高度 h

D.小球飞行的时间

(3)关于本实验的实验操作,下列说法中不正确的是______

A.重复操作时,弹簧每次被锁定的长度应相同

B.重复操作时发现小球的落点并不完全重合,说明实验操作中出现了错误

C.用半径尽量小的圆把10 个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置

D.仅调节桌面的高度,桌面越高,线段 OB 的长度越长

(4)在实验误差允许的范围内,当所测物理量满足表达式:__________ 即说明碰撞过程遵循动量守恒。(用题中已测量的物理量表示)

(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能,他测量了桌面离地面的高度h,该地的 重力加速度为g,则弹簧锁定时具有的弹性势能 Ep _______。(用题中已测量的 物理量表示)

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