【題目】質(zhì)量為的汽車，沿傾角為的斜坡由靜止開始沿斜坡向上運(yùn)動，汽車在運(yùn)動過程中所受摩擦阻力大小恒為，汽車發(fā)動機(jī)的額定輸出功率為，開始進(jìn)以的加速度做勻加速運(yùn)動（取）．求：

（1）汽車做勻加速運(yùn)動的時間．

（2）汽車所能達(dá)到的最大速率．

（3）若斜坡長，且認(rèn)為汽車到達(dá)坡頂之前，已達(dá)到最大速率，則汽車從坡底到坡頂需多少時間．

【答案】】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：汽車開始做勻加速運(yùn)動，速度增大，發(fā)動機(jī)的輸出功率增大，當(dāng)輸出功率達(dá)到額定功率時開始做變加速運(yùn)動．先根據(jù)牛頓第二定律求出牽引力的大小，從而根據(jù)P=Fv求出勻加速直線運(yùn)動的最大速度，根據(jù)速度時間公式求出勻加速運(yùn)動的時間．當(dāng)汽車的合力等于零時開始做勻速運(yùn)動，速度最大．求出此時的牽引力F，再根據(jù)求出汽車運(yùn)行的最大速率．根據(jù)動能定理研究后一階段變加速過程求出時間．

（）設(shè)汽車的牽引力為，汽車在斜坡上受重力、支持力、摩擦力、牽引力．根據(jù)牛頓第二定律有： ；設(shè)勻加速的末速度為，根據(jù)，知道汽車的速度增加，發(fā)動機(jī)的功率也在增大，當(dāng)汽車功率增加到額定輸出功率時，速度繼續(xù)增加，牽引力就要減小，此時勻加速運(yùn)動結(jié)束，則有： ；

根據(jù)勻加速運(yùn)動公式有： ，代入數(shù)值，聯(lián)立計算得出：勻加速的時間為： ．

（）當(dāng)達(dá)到最大速度時，汽車做勻速直線運(yùn)動，此時，所以有：

計算得出：汽車的最大速度為： ．

（）汽車勻加速運(yùn)動的位移為：

在汽車達(dá)到額定功率時到汽車到達(dá)坡頂這后一階段中，牽引力對汽車做正功，重力和阻力做負(fù)功，設(shè)這一后階段中時間為，位移為，根據(jù)動能定理有：

，又有

代入數(shù)值，聯(lián)立求計算得出；

所以汽車總的運(yùn)動時間為： ．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用長為L的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，則下列說法中正確的是(　　)

A. 小球在圓周最高點(diǎn)時所受的向心力一定為重力

B. 小球在最高點(diǎn)時繩子的拉力不可能為零

C. 若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，則其在最高點(diǎn)的速率為

D. 小球過最低點(diǎn)時繩子的拉力一定大于小球重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直向下的無限大勻強(qiáng)磁場中，有一閉合導(dǎo)體環(huán)，環(huán)面與磁場垂直．當(dāng)導(dǎo)體環(huán)在磁場中完成下述運(yùn)動時，可能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)

A. 導(dǎo)體環(huán)保持水平在磁場中向上或向下運(yùn)動

B. 導(dǎo)體環(huán)保持水平向左或向右加速平動

C. 導(dǎo)體環(huán)以垂直環(huán)面、通過環(huán)心的軸轉(zhuǎn)動

D. 導(dǎo)體環(huán)以某一條直徑為軸，在磁場中轉(zhuǎn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中等量同種正點(diǎn)電荷放置在M、N兩點(diǎn)，在M、N的連線上有對稱點(diǎn)a、c，M、N連線的中垂線上有對稱點(diǎn)b、d，則下列說法正確的是：

A. 正電荷＋q在c點(diǎn)電勢能大于在a點(diǎn)電勢能

B. 正電荷＋q在c點(diǎn)電勢能小于在a點(diǎn)電勢能

C. 在M、N連線的中垂線上，O點(diǎn)電勢最高

D. 負(fù)電荷－q從d點(diǎn)靜止釋放，在它從d點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，加速度一定先減小再增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】飛機(jī)在水平地面上空的某一高度水平勻速飛行，每隔相等時間投放一個物體．如果以第一個物體a的落地點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、飛機(jī)飛行方向?yàn)闄M坐標(biāo)的正方向，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，下圖所示是第5個物體e離開飛機(jī)時，拋出的5個物體(a、b、c、d、e)在空間位置的示意圖，其中可能的是 (　　)．

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間某區(qū)域豎直平面內(nèi)存在電場，電場線分布如圖所示。一個質(zhì)量為m、電量為q，電性未知的小球在該電場中運(yùn)動，小球經(jīng)過A點(diǎn)時的速度大小為v1，方向水平向右，運(yùn)動至B點(diǎn)時的速度大小為v2。若A、B兩點(diǎn)之間的高度差為h，則以下判斷中正確的是（考慮重力）:

A. 小球在A點(diǎn)的電勢能比B大

B. 若，電場力也不一定做正功

C. A、B兩點(diǎn)間的電勢差大小為∣∣

D. 小球從A運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中電場力做的功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的皮帶傳動裝置中，輪A和B同軸，A、B、C分別是三個輪邊緣的質(zhì)點(diǎn)，且RA=RC=2RB，則下列說法中不正確的是(　 　)

A. 三質(zhì)點(diǎn)的角速度之比ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1

B. 三質(zhì)點(diǎn)的線速度之比vA∶vB∶vC=2∶1∶1

C. 三質(zhì)點(diǎn)的周期之比TA∶TB∶TC=2∶2∶1

D. 三質(zhì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)速之比nA∶nB∶nC=2∶2∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為電場中的一條電場線，電場線上等距離分布M、N、P 三個點(diǎn)，其中 N 點(diǎn)的電勢為零，將一負(fù)電荷從 M 點(diǎn)移動到 P 點(diǎn)，電場力做負(fù)功，以下判斷正確的是

A. 負(fù)電荷在 P 點(diǎn)受到的電場力一定小于在 M 點(diǎn)受到的電場力 B. M 點(diǎn)的電勢一定小于零

C. 正電荷從 P 點(diǎn)移到 M 點(diǎn)，電場力一定做負(fù)功 D. 負(fù)電荷在 P 點(diǎn)的電勢能一定大于零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列火車總質(zhì)量，機(jī)車發(fā)動機(jī)的額定功率，在軌道上行駛時，軌道對火車的阻力是車重的倍， 取，求：

（）火車在水平軌道上行駛的最大速度；

（）在水平軌道上，發(fā)動機(jī)以額定功率工作，當(dāng)行駛速度為和時，火車的瞬時加速度、各是多少？

（）在水平軌道上以速度勻速行駛時，發(fā)動機(jī)的實(shí)際功率．

（）若火車從靜止開始，保持的加速運(yùn)動，這一過程維持的最長時間．

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