2011年4月12日.英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬超音速汽车.如图所示．该车功率极大.最大车速能达到1609km/h.创造了短期内无法超越的世界纪录．在一次测试中.“侦探猎犬以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m.受到水平方向的阻力为2×105N．问:(1)在测试过程中.汽车受到水平方向的牵引力是多少?(2)在测试过程中.汽� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．

2011年4月12日，英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，如图所示．该车功率极大，最大车速能达到1609km/h，创造了短期内无法超越的世界纪录．在一次测试中，“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m，受到水平方向的阻力为2×10⁵N．问：（取g=10N/kg）
（1）在测试过程中，汽车受到水平方向的牵引力是多少？
（2）在测试过程中，汽车牵引力所做的功和功率分别是多少？
（3）若该车质量为1.0×10⁶kg，车轮与地面的接触面积为2.0m²，则“侦探猎犬”对水平地面的压力、压强分别是多少？

分析（1）知道“侦探猎犬”匀速直线行驶，处于平衡状态，在水平方向上受到的牵引力和阻力为一对平衡力，据此求出牵引力的大小；
（2）知道行驶距离s，根据W=Fs求汽车牵引力所做的功；知道匀速行驶的速度，利用公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求汽车牵引力的做功功率；
（3）知道汽车的质量，根据G=mg求出重力，水平面上物体的压力和自身的重力相等，根据p=$\frac{F}{S}$求出该车对水平地面的压强．

解答解：
（1）因为“侦探猎犬”匀速直线行驶，所以汽车处于平衡状态，受到的牵引力和阻力为一对平衡力，牵引力为：F=f=2×10⁵N；
（2）汽车牵引力所做的功：
W=Fs=2×10⁵N×2000m=4×10⁸J，
汽车牵引力做功功率为：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=2×10⁵N×400m/s=8×10⁷W；
（3）汽车的重力：
G=mg=1.0×10⁶kg×10N/kg=1.0×10⁷N，
该车对水平地面的压力：
F_压=G=1.0×10⁷N，
汽车对水平地面的压强：
p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{1.0×1{0}^{7}N}{2.0{m}^{2}}$=5×10⁶Pa．
答：
（1）汽车受到水平方向的牵引力是2×10⁵N；
（2）汽车牵引力所做的功和功率分别是4×10⁸J、8×10⁷W；
（3）该车对水平地面的压力、压强分别是为1.0×10⁷N、5×10⁶Pa．

点评本题考查了二力平衡的应用、功和功率公式、重力公式和压强公式的应用，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等．

练习册系列答案

（1）电动机在某次提升过程中在7.2s内消耗电能0.01kW•h，则电动机的功率是多少？
（2）当电磁铁线圈电流达到20mA时，此时压敏电阻的阻值是Ω？
（3）当电磁铁线圈电流达到20mA时，此时衔铁刚好被吸住．若在工厂的生产车间，要用电梯运送密度为0.9×10³ kg/m³的液体，为了不超载，则此时电梯最多能运送多少m³的液体？（盛液体的容器质量忽略）

11．在测电阻的实验中，实验的器材有：干电池3节，电流表、电压表各1个，开关2个，滑动变阻器1只，待测电阻2个，导线若干．

（1）如图甲是实验的电路图．小明按照电路图连接电路时，开关应断开．
①闭合开关S后，小明发现电流表和电压表的指针均不动．他断开开关S，检查线路连接无误后，把电压表与b点相连的那根导线改接到c点，再次闭合开关S时，发现电流表的指针仍不动，但电压表的指针有明显的偏转．若电路中只有一处故障，则故障是bc之间断路．
②排除故障后，正确连接电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为1.6V时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为0.32A，R_X=5Ω．
（2）实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R₀的滑动变阻器完成对未知电阻R_Y的测量．如图丙所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路．
①请你依据下面的实验步骤，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．（只添加一条导线）．
实验步骤：
A．开关S₁和S₂都断开，将变阻器的滑片P移到阻值最大处，观察到电流表无示数；
B．保持滑片P位置不动，只闭合开关S₁时，读取电流表的示数为I₁；
C．再闭合开关S₂时，读取电流表的示数为I₂（I₂＞I₁）．
②请你用I₁、I₂和R₀表示R_Y，则R_Y=$\frac{{{I}_{1}R}_{0}}{{I}_{2}{-I}_{1}}$．

8．下面是小舒同学从物理学角度对一些现象或做法的解释，其中错误的是（　　）

	A．	农民在农田中焚烧秸秆，既浪费能源，又污染环境
	B．	开启啤酒瓶盖的瞬间会伴有“嘭”的响声，高压气体冲出后，啤酒的温度会降低
	C．	使同一辆小车从同一高度滑下，根据小车在不同水平表面运动距离的长短，可直接得出牛顿第一定律
	D．	用斜面将物体升高，尽量选用表面光滑些木板，这样可以提高斜面的机械效率

15．如图所示操作中，正确的是（　　）

	A．	使用试电笔时		B．	测量长度读数时
	C．	调节天平横梁平衡时		D．	测量液体体积读数时

5．小明根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路．他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用--压力传感器．压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以称量汽车的重．某压力传感器输出电压与压力的关系如下表：

压力/×10⁵N	0	1.2	2.4	3.6	4.8	6.0
输出电压/v	0	1	2	3	4	5

小明利用该压力传感器和电阻箱R'（最大电阻999.9Ω）及部分其它器材设计了图（a）所示的电路，闭合开关S，当电磁继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合．已知继电器线圈的电阻为25Ω，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供．（假设U不受继电器电路影响）

（1）根据表格中数据，请在图（b）给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象；
（2）当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图（a）中电铃应接在C、D（选填“A、B”或“C、D”）两端；
（3）小明希望压力大于或等于2.4×10⁵N时，启动报警系统，则电阻箱R'的电阻应调节到多大？
（4）要使该装置报警，汽车的最小重力为多少？

12．

如图所示的是一只盛有水的圆柱形水杯，若在A处开一个小孔，会见到有细的水流从A处射出，这是由于液体对容器侧壁有压强，随着水流不断射出，射程变小（选填“变大”、“不变”、“变小”），原因是随着水流不断射出，A点到水面的距离变小，A点受到的压强变小．

9．关于分子热运动和内能，下列说法正确的是（　　）

	A．	南极的冰山没有内能		B．	布朗运动就是分子热运动
	C．	钻木取火是通过热传递改变内能		D．	在固体中也会发生扩散

1．

如图所示的电路图中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R₃．若只闭合开关S₁，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂；若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表V₁的示数变为U₁′，电压表V₂的示数变为U₂′，电流表A₁的示数为0.4A．已知U₁：U₁′=1：2，U₂：U₂′=3：1，R₂=3Ω．则（　　）

	A．	电阻R₁的阻值为3Ω
	B．	电源两端电U为3.6V
	C．	当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时，电路消耗的总功率P为33.6W
	D．	当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时，A₁表与A₂的示数之比是13：28

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