【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動，汽車在運動過程中所受摩擦阻力大小恒為，汽車發(fā)動機的額定輸出功率為，開始進以的加速度做勻加速運動（取）．求：

（1）汽車做勻加速運動的時間．

（2）汽車所能達到的最大速率．

（3）若斜坡長，且認為汽車到達坡頂之前，已達到最大速率，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動，速度增大，發(fā)動機的輸出功率增大，當輸出功率達到額定功率時開始做變加速運動．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求出勻加速直線運動的最大速度，根據(jù)速度時間公式求出勻加速運動的時間．當汽車的合力等于零時開始做勻速運動，速度最大．求出此時的牽引力F，再根據(jù)求出汽車運行的最大速率．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)動機的功率也在增大，當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，此時勻加速運動結(jié)束，則有： ；

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

（）當達到最大速度時，汽車做勻速直線運動，此時，所以有：

計算得出：汽車的最大速度為： ．

（）汽車勻加速運動的位移為：

在汽車達到額定功率時到汽車到達坡頂這后一階段中，牽引力對汽車做正功，重力和阻力做負功，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；

所以汽車總的運動時間為： ．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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

A. 小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力

B. 小球在最高點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)做圓周運動，則其在最高點的速率為

D. 小球過最低點時繩子的拉力一定大于小球重力

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

A. 導體環(huán)保持水平在磁場中向上或向下運動

B. 導體環(huán)保持水平向左或向右加速平動

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

D. 導體環(huán)以某一條直徑為軸，在磁場中轉(zhuǎn)動

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

A. 正電荷＋q在c點電勢能大于在a點電勢能

B. 正電荷＋q在c點電勢能小于在a點電勢能

C. 在M、N連線的中垂線上，O點電勢最高

D. 負電荷－q從d點靜止釋放，在它從d點運動到b點的過程中，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的落地點為坐標原點、飛機飛行方向為橫坐標的正方向，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標系，下圖所示是第5個物體e離開飛機時，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動，小球經(jīng)過A點時的速度大小為v1，方向水平向右，運動至B點時的速度大小為v2。若A、B兩點之間的高度差為h，則以下判斷中正確的是（考慮重力）:

A. 小球在A點的電勢能比B大

B. 若，電場力也不一定做正功

C. A、B兩點間的電勢差大小為∣∣

D. 小球從A運動到B點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，且RA=RC=2RB，則下列說法中不正確的是(　 　)

A. 三質(zhì)點的角速度之比ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1

B. 三質(zhì)點的線速度之比vA∶vB∶vC=2∶1∶1

C. 三質(zhì)點的周期之比TA∶TB∶TC=2∶2∶1

D. 三質(zhì)點的轉(zhuǎn)速之比nA∶nB∶nC=2∶2∶1

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【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，其中 N 點的電勢為零，將一負電荷從 M 點移動到 P 點，電場力做負功，以下判斷正確的是

A. 負電荷在 P 點受到的電場力一定小于在 M 點受到的電場力 B. M 點的電勢一定小于零

C. 正電荷從 P 點移到 M 點，電場力一定做負功 D. 負電荷在 P 點的電勢能一定大于零

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【題目】一列火車總質(zhì)量，機車發(fā)動機的額定功率，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)動機以額定功率工作，當行駛速度為和時，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)動機的實際功率．

（）若火車從靜止開始，保持的加速運動，這一過程維持的最長時間．

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