题目内容

16.如图所示,工作人员利用固定在岸边的电动机通过绳索牵引的方法将由于事故而被冲上冰面的皮筏艇拉回岸边,皮筏艇离水面的距离为L.已知皮筏艇在冰面滑行所受的阻力恒定,而在水中前进时受到的阻力与速度成正比,皮筏艇靠岸前已经达到匀速运动,若电动机的功率恒定不变,且牵引绳索始终保持水平,则下列说法中正确的是(  )  
A.L越大,则皮筏艇最后匀速的速度也越大
B.皮筏艇在水中匀速运动的速度大小与L无关
C.L越大,则皮筏艇在水中刚匀速的位置离岸越近
D.若L足够大,则皮筏艇在水中刚匀速的位置与L无关

分析 当牵引力等于阻力时,加速度为零,速度最大,结合F=$\frac{P}{v}$求出最大速度的表达式分析最大速度与L是否有关,在冰面上,受到的阻力一定,电动机的功率一定,皮筏艇做加速运动,随着速度的增大,牵引力减小,则加速度减小,若L足够大,则在离开冰面之前,船可以做匀速直线运动,最后匀速的位置与L无关.

解答 解:A、皮筏艇在水中前进时受到的阻力与速度成正比,则f=kv,
当牵引力等于阻力时,加速度为零,速度最大,此时有$\frac{P}{v}=kv$,解得:v=$\sqrt{\frac{P}{k}}$,与L无关,故A错误,B正确;
C、在冰面上,受到的阻力一定,电动机的功率一定,皮筏艇做加速运动,随着速度的增大,牵引力减小,则加速度减小,若L足够大,则在离开冰面之前,船可以做匀速直线运动,后进入水中,当牵引力等于阻力时,速度最大,此后做运动直线运动,所以皮筏艇在水中刚匀速的位置与L无关,故C错误,D正确.
故选:BD

点评 本题类似于机车以恒定功率启动的问题,知道当牵引力等于阻力时,速度最大,明确牵引力、公式、速度的关系,难度适中.

练习册系列答案
相关题目
11.某实验小组采用如图甲所示的装置研究“小车运动变化规律”.打点计时器工作频率为50Hz.实验的部分步骤如下:

a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b.在小车中放入砝码,带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作.
(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,则小车的加速度为:a=$\frac{{m}_{1}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$(用题中所给字母表示);
(2)如图丙是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E,用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x,通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v.请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置.
(3)实验小组通过绘制△v2-s图线来分析运动规律(其中△v2=v2-v02,v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度).他们根据实验数据在图乙中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你图乙中标出计数点C对应的坐标点,并画出△v2-s图线.
(4)实验小组绘制的△v2-s图线的斜率k=$\frac{2{m}_{1}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$(用题中所给字母表示),若发现该斜率大于理论值,其原因可能是木板的左侧垫的过高.
计数点x/cms/cmv/(m•s-1
O1.000.30
A2.341.340.38
B4.043.040.46
C6.005.000.54
D8.337.330.61
E10.909.900.70

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网