[题目]一列车的质量是5.0×105kg.在平直的轨道上以额定功率3000kW不变加速行驶.当速度由10m/s加速到所能达到的最大速率30m/s时.共用了2min.则在这段时间内列车前进的距离是多少米? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】一列车的质量是5.0×105kg，在平直的轨道上以额定功率3000kW不变加速行驶，当速度由10m/s加速到所能达到的最大速率30m/s时，共用了2min，则在这段时间内列车前进的距离是多少米？

【答案】解：当汽车的速度最大时，牵引力与阻力平衡，即有F=f
由P=Fvm得，f=F= = N=1×105N
运用动能定理研究汽车速度由10m/s加速到最大速率30m/s过程，得
Pt﹣fS= ﹣
代入解得 S=1600m
答：在这段时间内列车前进的距离是1600m
【解析】汽车匀速运动时，速度最大，此时汽车的牵引力与阻力平衡．由功率求出阻力f．当速度由10m/s加速到最大速率30m/s时，牵引力做正功为Pt，阻力做负功fS，根据动能定理求出列车前进的距离．
【考点精析】解答此题的关键在于理解动能定理的综合应用的相关知识，掌握应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷．

练习册系列答案

A. 假设小车表面光滑，木块将如图1所示向前倾倒

B. 假设小车表面光滑，木块将如图2所示向前滑动

C. 假设小车表面粗糙，木块将如图3所示向后倾倒

D. 假设小车表面粗糙，木块将如图2所示向前滑动

【题目】如图所示，士兵射击训练时，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s=100m，子弹射出的水平速度v=250m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度g为10m/s2 ，求：
（1）从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？
（2）目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？

【题目】间距为l=0.5m两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成，如图所示，倾斜部分导轨的倾角θ=30°，上端连有阻值R=0.5Ω的定值电阻且倾斜导轨处于大小为B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。水平部分导轨足够长，图示矩形虚线框区域存在大小为B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场，磁场区域的宽度d=3m。现将质量m=0.1kg、内阻r=0.5Ω、长l=0.5m的导体棒ab从倾斜导轨上端释放，达到稳定速度v0后进入水平导轨，当恰好穿过B2磁场时速度v=2m/s，已知导体棒穿过B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足（比例系数k未知），运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻。求：

（1）导体棒ab的速度v0；

（2）导体棒ab穿过B2磁场过程中通过R的电荷量及导体棒ab产生的焦耳热；

（3）若磁场B1大小可以调节，其他条件不变，为了使导体棒ab停留在B2磁场区域，B1需满足什么条件。

【题目】“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图1所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条、4条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W…每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出。

（1）关于该实验，请将下列步骤填写完整。

A．为了____摩擦力，实验中可以将长木板的一端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动。

B．每次实验小车必须从_______位置由静止弹出。

C．实验中要先接通打点计时器的电源再释放小车。

（2）图2给出了某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB=1.48cm，BC=1.60cm，CD=1.62cm，DE=1.62cm；相邻两点打点时间间隔为______s，则小车获得的最大速度vm=_____m/s．（结果保留两位有效数字）

【题目】如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有A．B两点，其中A点坐标为，B点坐标为，坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为，点B处的电势为，现有一带电粒子从坐标原点O处沿电势为0的等势线方向以速度射入电场，粒子运动中恰好通过B点，不计粒子所受重力，求带电粒子的比荷大小。