题目内容
14.中国已迈入高铁时代,高铁拉近了人们的距离,促进了经济的发展.一辆高铁测试列车从甲站始发最后停靠乙站,车载速度传感器记录了列车运行的v-t图象如图所示.已知列车的质量为4.0×105kg,假设列车运行中所受的阻力是其重力的0.02倍,求:(1)甲、乙两站间的距离L:
(2)列车出站时的加速度大小:
(3)列车出站时的牵引力大小.
分析 (1)根据v-t图象与时间轴围成的面积求出甲、乙两站间的距离;
(2)根据加速度的定义式求出列车出站时的加速度;
(3)根据牛顿第二定律求出列车出站的牵引力
解答 解:(1)由题意v=432km/h=120m/s,匀速运动时间t=720s
两站间距对应v-t图线下的面积,有$S=\frac{1}{2}×(720+1200)×120$=115200m
距离L=115200m=115.2km
(2)启动阶段$a=\frac{v}{t′}=\frac{120}{240}m/{s}_{\;}^{2}=0.5m/{s}_{\;}^{2}$
(3)在启动阶段,根据牛顿第二定律F-f=ma
又f=0.02mg
代入得$F=2.8×1{0}_{\;}^{5}N$
答:(1)甲、乙两站间的距离L为115.2km:
(2)列车出站时的加速度大小$0.5m/{s}_{\;}^{2}$:
(3)列车出站时的牵引力大小$2.8×1{0}_{\;}^{5}N$
点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,求出加速度是关键,因为加速度是联系力学和运动学的桥梁.
练习册系列答案
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5.下列说法中正确的是( )
A. | 二极管具有单向导电性 | |
B. | 摇控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把电信号转换成光信号的过程 | |
C. | 火灾报警器中光传感器是光电三极管,它的作用也是把光信号转换成电信号 | |
D. | 火灾报警器是利用烟雾对光的散射作用来工作的 |
2.如图是电熨斗的结构图,下列说法错误的是( )
A. | 需要较高温度熨烫时,要调节调温旋钮,使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移 | |
B. | 常温下,上下触点接触;温度过高时,双金属片发生弯曲使上下触点分离 | |
C. | 双金属片的膨胀系数上层金属小于下层金属 | |
D. | 双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断 |
19.下列关于路程和位移的说法正确的是( )
A. | 路程是标量,位移是矢量 | |
B. | 给定初末位置,路程有无数种可能,位移只有一种可能 | |
C. | 若物体作单一方向的直线运动,位移的大小就等于路程 | |
D. | 路程是物体运动径迹的长度,位移描述了物体位置移动的方向和距离 |
6.甲、乙、丙三个质点按如图所示的规律在同一直线上运动,其中质点丙的位移-时间图象为抛物线,则下列说法中正确的是( )
A. | 甲、乙两个质点以相同的速度做匀速直线运动 | |
B. | 甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动,两质点的加速度大小相等 | |
C. | 在t=5s时甲、乙两质点距离最远 | |
D. | 质点丙做匀加速直线运动 |
3.一静止的铝原子核${\;}_{13}^{27}$Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后,变为处于激发态的硅原子核${\;}_{14}^{28}$Si,下列说法正确的是 ( )
A. | 核反应方程为P+${\;}_{13}^{27}$Al→${\;}_{14}^{28}$Si | |
B. | 核反应方程过程中系统动量守恒 | |
C. | 核反应过程中系统能量不守恒 | |
D. | 核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和 | |
E. | 硅原子核速度的数量级为105m/s,方向与质子初速度方向一致 |
4.如图,一单叶螺旋桨可绕过其中心,垂直于水平面的轴匀速转动,每秒沿顺时针方向旋转20圈.在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射螺旋桨扇叶,观察到螺旋桨扇叶每秒沿( )
A. | 顺时针旋转21圈 | B. | 逆时针旋转21圈 | C. | 逆时针旋转1圈 | D. | 逆时针旋转20圈 |