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某同學使用傳感器研究電動小車在水平地面上的運動情況,所得實驗數據通過電腦處理后得到如圖所示的v-t圖象,除了1s-4s時間段內的圖線為曲線外,其余圖線皆為直線,已知小車1s-6s內保持額定功率不變,在6s-8s時間段為關閉發(fā)動機讓小車在地面上受到摩擦力勻減速滑行直到停止的過程.小車的質量為2kg,在整個過程中小車受到的阻力大小不變,求:
(1)小車受到的阻力大。
(2)小車前1s內做勻加速運動階段牽引力的大;
(3)小車的額定功率.
分析:(1)根據6s~8s內做勻減速直線運動求出運動的加速度,再根據牛頓第二定律求出阻力的大。
(2)在0~1s內,小車做勻加速直線運動求出加速度,由牛頓第二定律求出此時的牽引力..
(3)牽引力等于阻力,根據P=Fv=fv求出小車勻速行駛的功率.
解答:解:(1)設小車在0s-1s內牽引力為F,受到的阻力f,在關閉發(fā)動機后電動小車在阻力作用下做勻減速直線運動,由圖可知加速度
a0=
△v
△t
=
4
2
=2m/s2 
由牛頓第二定律可得:f=ma0=2×2N=4N;
(2)在勻加速直線運動階段,由圖可知加速度a=
△v′
△t′
=
2
1
m/s2
=2m/s2
由牛頓第二定律F-f=ma
解得:F=ma+f=2×2+4N=8N;
(3)在速度達到最大值時,小車的牽引力等于阻力,最大速度為vm=4m/s
則小車額定功率P=fvm=4×4W=16W
答:(1)小車受到的阻力大小為4N;
(2)小車前1s內做勻加速運動階段牽引力的大小為8N;
(3)小車的額定功率為16W.
點評:本題是與圖象結合的問題,關鍵通過圖象知道小車在整個過程中的運動情況,結合牛頓第二定律和運動學公式進行求解.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)圖1是某同學在“研究勻變速直線運動”的實驗中打出的紙帶的一段,其中A、B、C為三個計數點,有關長度如圖1所示.已知此物體的運動是勻變速直線運動,打點計時器使用50Hz交流電,則測得物體的加速度為
1.46
1.46
m/s2,打點計時器打下B點時物體的速度vB=
0.4
0.4
m/s
(2)單擺測定重力加速度的實驗中
①實驗時用20分度的游標卡尺測量擺球直徑,示數如圖2所示,該擺球的直徑d=
10.25
10.25
mm
②接著測量了擺線的長度為l0,實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F大小隨時間t變化圖象如圖3所示,則重力加速度的表達式g=
π2(l0+
d
2
)
4
t
2
0
π2(l0+
d
2
)
4
t
2
0
 (用題目中的物理量表示)
③某小組改變擺線長度l0,測量了多組數據.在進行數據處理時,甲同學把擺線長l0作為擺長,直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值;乙同學作出圖象3后求出斜率,然后算出重力加速度.兩同學處理數據的方法對結果的影響是:甲
偏小
偏小
,乙
無影響
無影響
(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,某小組同學利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解A、B為兩個相同的雙向力傳感器,該型號傳感器在受到拉力時讀數為正,受到壓力時讀數為負.A連接質量不計的細繩,可沿固定的板做圓弧形移動.B固定不動,通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿.將細繩連接在桿右端O點構成支架.保持桿在水平方向,按如下步驟操作:
①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB=θ
②對兩個傳感器進行調零
③用另一繩在O點懸掛在一個鉤碼,記錄兩個傳感器讀數
④取下鉤碼,移動傳感器A改變θ角
重復上述①②③④,得到圖示表格a.
(1)根據表格a,A傳感器對應的是表中力
 
(填“F1”或“F2”).鉤碼質量為
 
kg(保留1位有效數字).
(2)(單選題)本實驗中多次對傳感器進行調零,對此操作說明正確的是
 

A.因為事先忘記調零 B.何時調零對實驗結果沒有影響
C.為了消除橫桿自身重力對結果的影響 D.可以完全消除實驗的誤差
(3)某次操作中,有同學使用相同器材實驗,但將傳感器調零后再接上支架,其后按①③④步驟重復實驗,得到圖示表格b,則表格空缺處數據應接近
 

表格a
F1 1.001 0.580 1.002
F2 -0.868 -0.291 0.865
θ 30° 60° 150°
表格b
F1 1.103  
F2
θ 30° 60°

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,某小組同學利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解.A、B為兩個相同的雙向力傳感器,該型號傳感器在受到拉力時讀數為正,受到壓力時讀數為負.A連接質量不計的細繩,可沿固定的板做圓弧形移動.B固定不動,通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿.將細繩連接在桿右端O點構成支架.保持桿在水平方向,按如下步驟操作:
①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB=θ
②對兩個傳感器進行調零
③用另一繩在O點懸掛在一個鉤碼,記錄兩個傳感器讀數
④取下鉤碼,移動傳感器A改變θ角
重復上述①②③④,得到圖示表格a.
(1)根據表格a,A傳感器對應的是表中力
 
(填“F1”或“F2”).鉤碼質量為
 
kg(保留1位有效數字).
(2)某次操作中,有同學使用相同器材實驗,但將傳感器調零后再接上支架,其后按①③④步驟重復實驗,得到圖示表格b,則表格空缺處數據應接近
 

F1 1.001 0.580 1.002
F2 -0.868 -0.291 0.865
θ 30° 60° 150°
表a
F1 1.103
F2
θ 30° 60°
表b.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

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(1)如圖(1)為“電流天平”,可用于測定磁感應強度.在天平的右端掛有一矩形線圈,設其匝數n=5匝,底邊cd長L=
20cm,放在垂直于紙面向里的待測勻強磁場中,且線圈平面與磁場垂直.當線圈中通入如圖方向的電流I=100mA時,調節(jié)砝碼使天平平衡.若保持電流大小不變,使電流方向反向,則要在天平右盤加質量m=8.2g的砝碼,才能使天平再次平衡.則cd邊所受的安培力大小為
 
 N,磁感應強度B的大小為
 
T(g=10m/s2).
(2)某課外興趣小組利用如圖(2)的實驗裝置研究“合外力做功和物體動能變化之間的關系”以及“加速度與合外力的關系”1 該小組同學實驗時先正確平衡摩擦力,并利用鉤碼和小車之間連接的力傳感器測出細線上的拉力,改變鉤碼的個數,確定加速度a與細線上拉力F的關系,如圖圖象中能表示該同學實驗結果的是
 

A.精英家教網B.精英家教網C.精英家教網D.精英家教網
②在上述實驗中打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,某此實驗中一段紙帶的打點記錄如圖(3)所示,則小車運動的加速度大小為
 
m/s2(保留3位有效數字)
③實驗時,小車由靜止開始釋放,已知釋放時鉤碼底端離地高度為H,現測出的物理量還有:小車由靜止開始起發(fā)生的位移s(s<H)、小車發(fā)生位移s時的速度大小為v,鉤碼的質量為m,小車的總質量為M,設重力加速度為g,則mgs
 
 (選填“大于”、“小于”或“等于”)小車動能的變化;
(3)利用如圖(4)所示電路測量一量程為300mV的電壓表的內阻RV,RV約為300Ω.
a、請補充完整某同學的實驗步驟:
①按電路圖正確連接好電路,把滑動變阻器R的滑片P滑到
 
(填“a”或“b”)端,閉合開關S2,并將電阻箱R0的阻值調到較大;
②閉合開關S1,調節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使電壓表的指針指到滿刻度;
③保持開關S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開開關S2,調整電阻箱R0的阻值大小,使電壓表的指針指到滿刻度的
 
;讀出此時電阻箱R0的阻值,即等于電壓表內阻RV
b、實驗所提供的器材除待測電壓表、電阻箱(最大阻值999.9Ω)、電池(電動勢約1.5V,內阻可忽略不計)、導線和開關之外,還有如下可供選擇的實驗器材:
A.滑動變阻器(最大阻值150Ω)B.滑動變阻器(最大阻值50Ω)
為了使測量比較精確,從可供選擇的實驗器材中,滑動變阻器R應選用
 
(填序號).
c、對于上述測量方法,從實驗原理分析可知,在測量無誤的情況下,實際測出的電壓表內阻的測量值R
 
(填“大于”、“小于”或“等于”)真實值RV;且在其他條件不變的情況下,若R越大,其測量值R的誤差就越
 
(填“大”或“小”).

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