题目内容
一列质量M=3.0×l05kg的列车驶上倾角为
的足够长的斜坡,列车与铁轨间的动摩擦因数
=0.01。(取g=10m/s2 sin![]()
= 0.02, cos![]()
1)
(1) 求列车以额定功率P=3.0×106在斜披上运动时最大速度VM的大小:
(2.) 若当列车速度达到V=9m/s 时,最后一节车厢突然脱钩,求脱钩瞬间车厢的加速度a大小及该车厢运动到距离脱钩处上方 120m 所经历的时间 t ( 计算时此车厢看成质点)
解析:(1)
=Mgsinθ+μMgcosθ, ① (2分)
得 vm=33.3m/s。 (2分)
(2)最后一节车厢先以初速度向上作匀减速运动,到达最高点后,再向下作初速为零的匀加速运动。
向上匀减速时 mgsinθ+μmgcosθ=ma1, ② (2分)
得a1=0.3m/s2, (2分)
车厢运动到最高点的时间为 t0=
=30s, ③ (1分)
上升的最大位移为 xm=
=135m, ④ (1分)
设上升运动到距离脱钩处120m所经历的时间为t1,则
x1=v0t1-
, ⑤ (1分)
得 t1=20s, t1′=40s(舍弃)。 (1分)
向下匀加速时 mgsinθ-μmgcosθ=ma2, ⑥ (1分)
得a2=0.1m/s2, (1分)
从最高处向下运动15m的时间为t2,则
x2=
, ⑦ (1分)
得t2=
s,
故第二次运动到距离脱钩处120m所经历的时间为t2′,则
t2′=t2+t0=(30+
)s。 ⑧ (1分)
在“探究小车速度随时间变化规律”实验中
(1)某同学采用如图甲所示的装置进行试验, ▲ (选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力, ▲ (选填“需要”或“不需要”)测量小车的质量.
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(2)该同学在研究小车运动时实打出了一条纸带,如图乙所示.在纸带上,连续5个点为一个计数点,相邻两个计数点之间的距离见下表,并画出对应的图线(其中横坐标数值表示第几个0.1s,纵坐标对应的该0.1s内物体的位移)如图丙所示.则小车的速度随时间 ▲ (选填“是”或“不是”)均匀变化;整个过程中小车的平均加速度为 ▲ m/s2.(保留两位有效数字)
| 时间t/0.1s | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 相邻计数点的距离xn/cm | 1.45 | 2.45 | 3.46 | 4.44 | 5.45 | 6.46 |
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