(2012?東至縣模擬)某興趣小組對(duì)一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行研究.他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運(yùn)動(dòng),并將小車運(yùn)動(dòng)的全過程記錄下來,通過處理轉(zhuǎn)化為v-t圖象,如圖所示(除2s-10s時(shí)間段圖象為曲線外,其余時(shí)間段圖象均為直線).已知在小車運(yùn)動(dòng)的過程中,2s-14s時(shí)間段內(nèi)小車的功率保持不變,在14s末停止遙控而讓小車自由滑行,小車的質(zhì)量為1.0kg,可認(rèn)為在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小車所受到的阻力大小不變.求:
(1)小車所受到的阻力大;
(2)小車勻速行駛階段的功率;
(3)小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中位移的大。
分析:(1)根據(jù)14s~18s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)求出運(yùn)動(dòng)的加速度,再根據(jù)牛頓第二定律求出阻力的大。
(2)在10~14s內(nèi),小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),牽引力等于阻力,根據(jù)P=Fv=fv求出小車勻速行駛的功率.
(3)0~2s內(nèi)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出0~2s內(nèi)的位移,2~10s內(nèi)做變加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理求出變加速直線運(yùn)動(dòng)的位移,再求出勻速和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移,從而得出總位移.
解答:解:(1)在14s~18s時(shí)間段加速度
a=
△v
△t
=
-6
4
m/s2
=-1.5m/s2 (負(fù)號(hào)表示方向)
Ff=ma=1.0×1.5N=1.5N
(2)在10~14s內(nèi)小車作勻速運(yùn)動(dòng),牽引力F=Ff
   P=Fv=1.5×6W=9W
(3)0~2s內(nèi)x1=
1
2
×2×3m=3m
2s-10s內(nèi)根據(jù)動(dòng)能定理
Pt-Ffx2=
1
2
mv2-
1
2
m
v
2
1

解得               x2=39m
勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移大小x3=vt3=6×4m=24m
勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移大小x4=
v
2
×t4=3×4m=12m

整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)的位移x=x1+x2+x3+x4=78m.
答:(1)小車所受到的阻力大小為1.5N.
(2)小車勻速行駛階段的功率為9W.
(3)小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中位移的大小為78m.
點(diǎn)評(píng):本題是與圖象結(jié)合的問題,關(guān)鍵通過圖象知道小車在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)情況,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?東至縣二模)如圖,半徑R=1.0m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置,圓弧最低點(diǎn)B與長為L=0.5m的水平面BC相切于B點(diǎn),BC離地面高h(yuǎn)=0.45m,C點(diǎn)與一傾角為θ=37°的光滑斜面連接,質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從圓弧上某點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)圓弧B點(diǎn)時(shí)小滑塊對(duì)圓弧的壓力剛好等于其重力的2倍,當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)與一個(gè)質(zhì)量M=2.0kg的小球正碰,碰后返回恰好停在B點(diǎn),已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?=0.1.(sin37°=0.6  cos37°=0.8,g取l0m/s2
求:(1)小滑塊應(yīng)從圓弧上離地面多高處釋放;
(2)小滑塊碰撞前與碰撞后的速度;
(3)小球被碰后將落在何處并求其在空中的飛行時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?東至縣二模)如圖甲所示,在邊界MN左側(cè)存在斜方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1;在MN的右側(cè)有豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)大小為E2=0.4N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng),還有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B(圖甲中未畫出)和水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E3(圖甲中未畫出),B和E3隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示,P1P2為距MN邊界2.28m的豎直墻壁,現(xiàn)有一帶正電微粒質(zhì)量為4×10-7kg,電量為1×10-5C,從左側(cè)電場(chǎng)中距MN邊界
1
2
m的A處無初速釋放后沿直線運(yùn)動(dòng),最后以1m/s的速度垂直MN邊界進(jìn)入右側(cè)場(chǎng)區(qū),設(shè)此時(shí)刻t=0,取g=10m/s2.求:
(1)MN左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1(sin37°=0.6);
(2)帶電微粒在MN右側(cè)場(chǎng)區(qū)中運(yùn)動(dòng)了1.5s時(shí)的速度;
(3)帶電微粒在MN右側(cè)場(chǎng)區(qū)中運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間與墻壁碰撞?(
vB2
R
≈0.19)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?東至縣二模)如圖所示,質(zhì)量為10kg的物體A拴在一個(gè)被水平拉伸的彈簧一端,彈簧的拉力為5N時(shí),物體A處于靜止?fàn)顟B(tài).若小車以1m/s2的加速度向右運(yùn)動(dòng)后,則(g=10m/s2)(  )

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