题目内容

【题目】质量为5×103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=10m/s,随后以P=6×104 W的额定功率沿平直公路继续前进,经72s达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小为2.5×103N.求:
(1)汽车的最大速度vm
(2)汽车在72s内经过的路程s.

【答案】
(1)

解:汽车以额定功率启动,牵引力减小,加速度减小,到最大速度时汽车做匀速运动.

∴当达到最大速度时,P=Fv=fvm

vm= = m/s=24m/s,


(2)

解:从开始到72s时刻依据动能定理得:

Pt﹣fs= mvm2 mv02

解得:s= =1252m.


【解析】汽车以额定功率启动,做的是牵引力减小,加速度减小的加速运动.到最大速度时汽车做匀速运动,将功率公式和速度公式结合使用.由于是一个变加速运动,对应路程的求解不可用匀变速直线运动的公式呢,可以运用动能定理.
【考点精析】掌握动能定理的综合应用是解答本题的根本,需要知道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
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【题目】某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻,考虑到水果电池组的内阻较大,为了提高实验的精度,需要测量电压表的内阻.实验室中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表,该同学便充分利用这块表,设计了如图所示的实验电路,既能实现对该电压表的内阻的测量,又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量.他用到的实验器材有:待测水果电池组(电动势约4V,内阻约50Ω)、双向电压表(量程为2V,内阻约为2kΩ)、电阻箱(0﹣9999Ω)、滑动变阻器(0﹣200Ω)、一个单刀双掷开关及若干导线.

(1)该同学按如图1所示电路图连线后,首先利用半偏法测出了电压表的内阻.请完善测量电压表内阻的实验步骤:
①将R2的滑动触片滑至最左端,将S拨向1位置,将电阻箱阻值调为0;
②调节R2的滑动触片,使电压表示数达到满偏;
③保持不变,调节R1 , 使电压表的示数达到
④读出电阻箱的阻值,记为R1 , 则电压表的内阻RV=
(2)若测得电压表内阻为2kΩ,可分析此测量值应真实值.(填“大于“、“等于”、“小于”)
(3)接下来测量电源电动势和内阻,实验步骤如下:
①将开关S拨至(填“1”或者“2”)位置,将R2的滑动触片移到最端,不再移动;
②调节电阻箱的阻值,使电压表的示数达到一合适值,记录电压表的示数和电阻箱的阻值;
③重复第二步,记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值:
(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R,做出 图象.则可消除系统误差,如图2所示.其中横轴截距为b,斜率为k,则电动势的表达式为: , 内阻的表达式为:

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