题目内容
5.一级方程式赛车世界锦标赛是目前世界上速度最快的、费用最昂贵、技术最高的比赛,也是方程式汽车赛中最高级别的比赛.比赛对汽车的性能要求很高,假设一辆赛车的质量为m=800kg,最大输出功率为P=600kW,假设在直道行驶过程中赛车都以最大功率行驶.(g=10m/s2).(1)若赛车在直道上以最大速度行驶时,其所受到阻力与赛车的重力相同,求该赛车的最大速度;
(2)若赛车在直道上行驶时,速度为最大速度的$\frac{2}{3}$,赛车所受阻力为车重的一半,求此时赛车的加速度大小.
分析 (1)当赛车匀速运动时速度达到最大值,由P=Fv可以求出赛车的最大速度.
(2)由P=Fv求出赛车的牵引力,然后由牛顿第二定律求出加速度.
解答 解:(1)赛车达到最大速度时,F=f=mg,
由P=Fv可知,赛车的最大速度:v=$\frac{P}{mg}$=75m/s;
(2)赛车速度为:v′=$\frac{2}{3}$v=50m/s时,
赛车的牵引力:F′=$\frac{P}{v′}$,
由牛顿第二定律得:F′-$\frac{1}{2}$mg=ma,解得:a=10m/s2;
答:(1)该赛车的最大速度为75m/s;
(2)赛车的加速度大小为10m/s2.
点评 本题考查了求赛车的最大速度、赛车的加速度,分析清楚赛车的运动过程,应用平衡条件、P=Fv、牛顿第二定律可以解题,本题是一道基础题.
练习册系列答案
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16.
如图所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在A处固定质量为2m的小球,B处固定质量为m的小球,支架悬挂在O点可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时OB与对面相垂直,放手后开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法正确的是( )
| A. | A球到达最低点时速度为零 | |
| B. | 当支架从右向左摆动时,A球机械能减小量等于B球机械能增加量 | |
| C. | B球向左摆动所能达到的最高位置应等于A球开始运动时的高度 | |
| D. | A球从图示位置向下摆动过程中,支架对A球做负功 |
13.一质量为1kg的物体从静止开始匀加速竖直下落,经2s落地,落地时的速度大小为18m/s,若重力加速度g取10m/s2,则( )
| A. | 物体的重力势能减少了162J | B. | 物体的动能增加了200J | ||
| C. | 物体的机械能减少了20J | D. | 重力对物体做功180J |
10.
如图所示,皮带与A、B转动间不打滑,A转动轮的半径大于B转动轮的半径,则当转动轮转动时,下列关于A、B两转动轮边缘上的线速度v、角速度ω、周期T、向心加速度的a大小关系正确的是( )
| A. | vA>vB | B. | ωA>ωB | C. | TA>TB | D. | aA>aB |
17.
如图所示,质量为m的带电小球被绝缘细线系于O点,空间有水平向右、场强大小为E的匀强电场,小球静止时,细绳与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g,求:
(1)小球带何种电荷;
(2)小球带电量q为多少.
(1)小球带何种电荷;
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14.汽车在平直公路上行驶,它的速度-时间图象如图所示,在0~t0和t0~3t0两段时间内,汽车的( )

| A. | 两段时间内汽车运动方向相反 | |
| B. | 加速度大小之比为2:1 | |
| C. | 位移大小之比为1:2 | |
| D. | 0~3t0整个过程中牵引力做功与克服阻力做功之比为1:1 |