题目内容
16．汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5×103kg，汽车在平直路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍．汽车以恒定加速度2m/s2从静止起动，汽车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶，又行驶一段距离后最后做匀速运动．（g取10m/s2）求：（1）汽车最终能达到的最大速度；
（2）汽车匀加速过程持续的时间；
（3）当汽车速度为10m/s时的加速度大小．
分析 （1）当牵引力F大小等于阻力f时，汽车的加速度a=0，速度达到最大值vm，根据公式P=Fv，可得出汽车最大速度vm．
（2）根据牛顿第二定律求出牵引力的大小，当功率达到额定功率时，匀加速直线运动的速度最大，根据P=Fv求出匀加速直线运动的最大速度，根据v=at求出匀加速直线运动的时间
（3）根据功率与牵引力的关系即可求得速度为10m/s时牵引力，再由牛顿第二定律求出加速度
解答 解：（1）最终匀速时，功率为额定功率，牵引力F=f=kmg=5×103N
所以，匀速的速度为${v_{max}}=\frac{P_额}{F}=\frac{P_额}{f}=12m/s$
（2）由牛顿第二定律得：F1-f=ma1，F1=f+ma1=15000（N）
匀加速结束时的速度 ${v_1}=\frac{P_额}{F_1}=4m/s$
匀加速时间 ${t_1}=\frac{{{v_1}-0}}{a_1}=2s$
（3）功率与牵引力的关系即可求得速度为10m/s时牵引力${F_2}=\frac{P_额}{v_2}=6000N$
由牛顿第二定律 ${a_2}=\frac{{{F_2}-f}}{m}=0.2m/{s^2}$
答：（1）若汽车始终保持额定的功率不变，能达到的最大速度是12m/s；
（2）汽车匀加速的时间为2s；
（3）汽车的加速度为0.2m/s2．
点评 解决本题的关键会根据汽车的受力情况判断运动情况．知道在水平面上行驶当牵引力等于阻力时，速度最大
练习册系列答案
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6．
如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一水平放置的半径为r、电阻为R的导体圆环，环面与磁场垂直．另有一根长度为2r，电阻亦为R的光滑导体杆，放置在导体环上，在外力作用下沿环面以速度v匀速运动（导体杆与环接触良好）．当杆与环接触点跟环心的连线与杆运动方向的夹角为θ=30°时，杆收到的安培力大小为（ ）
如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一水平放置的半径为r、电阻为R的导体圆环，环面与磁场垂直．另有一根长度为2r，电阻亦为R的光滑导体杆，放置在导体环上，在外力作用下沿环面以速度v匀速运动（导体杆与环接触良好）．当杆与环接触点跟环心的连线与杆运动方向的夹角为θ=30°时，杆收到的安培力大小为（ ）| A． | $\frac{36{B}^{2}{r}^{2}v}{41R}$ | B． | $\frac{72{B}^{2}{r}^{2}v}{41R}$ | C． | $\frac{36{B}^{2}{r}^{2}v}{5R}$ | D． | $\frac{36{B}^{2}{r}^{2}v}{23R}$ |
7．对做简谐运动的物体，每次经过平衡位置时物体的（ ）
| A． | 合力一定为零 | B． | 合力一定不为零 | C． | 回复力一定为零 | D． | 加速度一定为零 |
4．一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是（ ）
| A． | 老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用 | |
| B． | 老鹰受重力和空气对它的作用力 | |
| C． | 老鹰受重力和向心力的作用 | |
| D． | 老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用 |
如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为0.1m和0.2m，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以$\frac{25\sqrt{2}}{π}$r/s的转速匀速转动，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接、求
5．人在自行车上蹬车前进时，车的前后两轮受到地面对它的摩擦力的方向（ ）
| A． | 都向前 | B． | 前轮向前，后轮向后 | ||
| C． | 都向后 | D． | 前轮向后，后轮向前 |
6．
如图所示，铜制闭合线圈c被轻线竖直悬吊于天花板上，当金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨运动时（导轨电阻不计），下列说法正确的是（ ）
如图所示，铜制闭合线圈c被轻线竖直悬吊于天花板上，当金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨运动时（导轨电阻不计），下列说法正确的是（ ）| A． | ab向右做匀速运动时闭合线圈c将被螺线管吸引 | |
| B． | ab向右做减速运动时闭合线圈c将被螺线管吸引 | |
| C． | ab向左做匀速运动时闭合线圈c将被螺线管排斥 | |
| D． | ab向左做加速运动时闭合线圈c将被螺线管吸引 |