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低碳、環保是未來汽車的發展方向.某汽車研發機構在汽車的車輪上安裝了小型發電機,將減速時的部分動能轉化并儲存在蓄電池中,以達到節能的目的.某次測試中,汽車以額定功率行駛一段距離后關閉發動機,測出了汽車動能Ek與位移x的關系圖象如圖所示,其中①是儲能裝置關閉時的關系圖線,②是儲能裝置開啟時的關系圖線.已知汽車的質量為1000kg,設汽車運動過程中所受地面阻力恒定,空氣阻力不計,根據圖象所給的信息可求出:
(1)汽車行駛過程中所受地面的阻力為______N;
(2)汽車的額定功率為______kW;
(3)汽車開啟儲能裝置后向蓄電池提供的電能為______J;
(4)汽車測試過程加速運動的時間為______s.

對于圖線①,根據動能定理得:-fx=0-Ek,得到阻力為f=
Ek
x
=
8×103
(11-7)×102
=2×103N.
設汽車勻速運動的速度為v,則有Ek=
1
2
mv2
得,v=40m/s,
汽車的額定功率為:P=Fv=fv=2×103×40W=80kW.
根據功能關系得到:汽車開啟儲能裝置后向蓄電池提供的電能為:E=Ek-fS=8×105J-2×103×1.5×102J=5×105J.
對于加速運動過程,根據動能定理得:Pt-fS=Ek2-Ek1,代入數據解得到t=16.25s.
故答案為:2×103N,80kW,5×105J,16.25s.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一個裝置由粗糙的水平軌道AB和光滑半圓形豎直軌道CED構成,圓心O與AB等高,E為最低點,如圖所示,BC點重合,AB長為1m,質量為0.2kg的小滑塊與水平軌道的動摩擦因數為0.15,滑塊從A點以速度2m/s沿水平軌道向右運動,從B點拋出,恰好落在半圓形軌道的最低點E,與軌道發生碰撞后,滑塊沿法線方向速度減為0,切線方向的速度不變,求:
(1)滑塊在B點的速度;
(2)沿圓軌道上滑的最大高度和第二次回到最低點對軌道的壓力;
(3)若水平軌道AB長度可以調節,則在僅適當調節AB的長度時,滑塊能否垂直打到半圓形軌道上,若能,求出AB長度,若不能,說明理由.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在一個水平面上建立x軸,過原點O垂直于x軸平面的右側空間有一勻強電場,場強大小E=6×105N/C,方向與x軸正方向相同.在O處放一個電荷量q=-5×10-6C,質量m=10g的絕緣物塊,物塊與水平面間的動摩擦因數μ=0.2,沿x軸正方向給物塊一個初速度v0=2m/s,如圖所示.求物塊最終停止時的位置及整個過程運動的路程.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某滑板賽道可以簡化為如圖所示的軌道.AB為光滑的
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圓弧,半徑R=2m,BC為長L=5m的粗糙水平面,BC與傾角為θ=30°的光滑斜面圓滑連接,斜面又與光滑圓弧DE相切,圓弧DE的半徑r=1m,A、E點位置及兩圓弧圓心高度相同.若質量m=1kg的滑塊由平臺A點靜止下滑,滑塊通過各連接點無能量損失,恰能滑到D點.取g=10m/s2,不計空氣阻力.
(1)滑塊到達B點所受的支持力;
(2)求滑塊與水平面的動摩擦因數;
(3)若滑塊從A點以一定初速度下滑,恰能到達E點,求滑塊最終停止的位置.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

為驗證動能定理,某同學設計了如下實驗.將一長直木板一端墊起,另一端側面裝一速度傳感器,讓小滑塊由靜止從木板h高處(從傳感器所在平面算起)自由滑下至速度傳感器時,讀出滑塊經此處時的速度v,如圖所示.多次改變滑塊的下滑高度h(斜面的傾角不變),對應的速度值記錄在表中:
下滑高度h/m0.100.200.300.400.50
速度v/m?s-10.6330.8951.1001.2651.414
(1)要最簡單直觀地說明此過程動能定理是否成立,該同學建立了以h為縱軸的坐標系,你認為坐標系的橫軸應該是什么?______.
(2)已知當地重力加速度g,若要求出滑塊與木板間的動摩擦因數,還需測出______(寫出物理量及符號);則計算滑塊與木板間的動摩擦因數的表達式為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,AB是粗糙的
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圓弧,半徑為R,OA水平,OB豎直,O點離地面高度為2R,一質量為m的小球,從A點靜止釋放,不計空氣阻力,最后落在距C點R處的D點.求:
①小球經過B點時,對軌道的壓力?
②小球在AB段克服阻力做的功?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

蹦極是一項既驚險又刺激的運動,深受年輕人的喜愛.如圖所示,原長L=16m的橡皮繩一端固定在塔架的P點,另一端系在蹦極者的腰部.蹦極者從P點由靜止跳下,到達A處時繩剛好伸直,繼續下降到最低點B處,BP之間距離h=20m.又知:蹦極者的質量m=60kg,所受空氣阻力f恒為體重的
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,蹦極者可視為質點,g=10m/s2.求:
(1)蹦極者到達A點時的速度;
(2)橡皮繩的彈性勢能的最大值;
(3)蹦極者從P下降到A、再從A下降到B機械能的變化量分別計為△E1、△E2,則△E1:△E2為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在豎直平面內固定一軌道ABCO,AB段水平放置,長為4m;BCO段彎曲且光滑,軌道在O點的曲率半徑為1.5m;一質量為1.0kg、可視為質點的圓環套在軌道上,圓環與軌道AB段間的動摩擦因數為0.5.建立如圖所示的直角坐標系,圓環在沿x軸正方向的恒力F作用下,從A(7,2)點由靜止開始運動,到達原點O時撤去恒力F,水平飛出后經過D(6,3)點.重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力.求:
(1)圓環到達O點時對軌道的壓力;
(2)恒力F的大小;
(3)圓環在AB段運動的時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,水平傳送帶ABL=6m,以v0=3m/s的恒定速度轉動.水平光滑臺面與傳送帶平滑連接于B點,豎直平面內的半圓形光滑軌道半徑R=0.4m,與水平臺面相切于C點.一質量m=1kg的物塊(可視為質點),從A點無初速釋放,當它運動到AB中點位置時,剛好與傳送帶保持相對靜止.重力加速度g=10m/s2.試求:

⑴物塊與傳送帶之間的動摩擦因數
⑵物塊剛滑過C點時對軌道的壓力FN
⑶物塊在A點至少要具有多大的速度,才能通過半圓形軌道的最高點D (結果可用根式表示) .

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同步練習冊答案
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