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1、计算题 一列火车质量是1000t,由静止开始以额定功率沿平直轨道向某一方向运动,经1min前进900m时达到最大速度,设火车所受阻力恒定为车重的0.05倍,求:(g=10m/s2)
(1) 火车行驶的最大速度; ">
时间:2019-12-13 02:33:15
1、计算题 一列火车质量是1000t,由静止开始以额定功率沿平直轨道向某一方向运动,经1min前进900m时达到最大速度,设火车所受阻力恒定为车重的0.05倍,求:(g=10m/s2)
(1) 火车行驶的最大速度;
(2) 火车的额定功率;
(3) 当火车的速度为10m/s时火车的加速度.
参考答案:⑴30m/s ⑵1.5×104kw ⑶10m/s2
本题解析:根据动能定理600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/fmg4arbwvas.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,
又 P=Fvm=Ffvm=kmgvm,
联列以上两式可得 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/btpxc5eipii.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,
代入数据得 vm2-60vm+900=0,
解得火车行驶的最大速度 vm=30m/s。
(2)火车的额定功率
P=kmgvm=0.05×1 000×103×10×30W=1.5×107W。
(3) 由600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/0mva34vcy5c.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,
解得当火车的速度为10m/s时火车的加速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/gpikypzog01.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m/s2
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/qh3akm2l41z.png\" style=\"vertical-align:middle;\">m/s2=\"1\" m/s2
考点:动能定理的应用;牛顿第二定律;
点评:该题为机车启动问题,注意当牵引力等于阻力时速度达到最大值,该题难度适中.
本题难度:一般
2、计算题 (13分)如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一质量为m=3kg的物体被一个劲度系数为k=\"240\" N/m的压缩(在弹性限度内)轻质弹簧突然弹开,物体离开弹簧后在水平面上继续滑行了1 m才停下来。已知在弹性限度内弹簧弹性势能为EP=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/n13nog15zde.png\" style=\"vertical-align:middle;\">kx2其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量。(g取10 m/s2)。求:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/2tjbg1fw2zm.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)物体开始运动时弹簧的弹性势能
(2)物体最大动能最大时,弹簧的形变量
参考答案:(1)7.5J;(2) 2.5cm
本题解析:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/22xcrmxrzga.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">(1)由:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/y0x402b2ceh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,解得:x0=25cm,所以:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/aakbxx5atgo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(2)在动能最大时,物体的合外力为零,则有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/oiubwso1spu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,解得x=2.5cm
考点:能量守恒定律;弹性势能。
本题难度:一般
3、填空题 将一个质量为m的小球用长为L的不可伸长的细线悬挂起来,在外力作用下使细线偏离竖直方向的最大偏角为θ,则在此过程中外力对小球所做功的最小值为 ;若将小球从最大偏角处自由释放,小球经过最低点时的速度是 .
参考答案:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/zcwscxktkzz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:根据机械能守恒定律,外力做功必须要克服重力做功,即重力势能一定要增加,若求最小值则需要动能不变,即600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/lqheo3d2y5j.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。放手后,机械能守恒,则
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/obn45too3wt.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,所以
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/ctn3mipyf1m.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
考点:动能定理、机械能守恒定律
点评:此类题型考察了动能定理球外力做功,并要结合能量转化观点分析出外力做功最小的条件。通过机械能守恒定律就能求出运动到最低点的速度。
本题难度:一般
4、选择题 一台功率是10kW的吊机。竖直向上提升重2.5×104N的物体,则物体上升的最大速度将可达到(忽略摩擦阻力)
A.0.1m/s
B.2.5m/s
C.0.4m/s
D.1m/s[来源:学。科。网Z。X。X。K]
参考答案:C
本题解析:上升过程中,当牵引力等于物体的重力时,物体达到最大速度,所以600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/l2b23uwvpm0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,所以此时的速度为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060312/pv5nthufksd.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,C正确,
本题难度:一般
5、选择题 汽车拖着拖车在平直公路上匀速行驶,拖车突然与汽车脱钩,而汽车的牵引力不变,汽车和拖车各自受到的阻力不变,从脱钩到拖车停止前: ( )
A.汽车做匀加速运动
B.拖车做匀减速运动
C.它们的总动能不变
D.它们的总动能增大
参考答案:ABD
本题解析:由于在脱钩之前,牵引力F等于总阻力f。当脱钩之后,汽车牵引力不变,但阻力变小,所以A正确。由于车厢无动力,所以脱钩之后,匀减速运动。脱钩之后,拖车加速度大,所以在拖车停下来时,汽车走的位移大于拖车。但汽车合外力大小等于拖车的阻力,所以合外力做的总功为正,所以系统总动能增加。
考点:动能定理
点评:此类题型考察了合外力对系统做的功,本题中拖车的位移并不等于汽车的位移,若忽视这一点,极容易造成选择错误选项C
本题难度:一般