据报道，2004年底，美国一核潜艇在关岛触礁，造成多名士兵受伤。假设当时潜艇的航速是30节，一节等于1.852公里/小时，发动机的功率为24000千瓦，潜艇质量 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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据报道，2004年底，美国一核潜艇在关岛触礁，造成多名士兵受伤。假设当时潜艇的航速是30节，一节等于1.852公里/小时，发动机的功率为24000千瓦，潜艇质量5000吨．核潜艇触礁后在2秒内停下，则一个70kg的士兵由于惯性和潜艇相撞的撞击力大约为多大？假设当时下面声纳系统打开，驾驶员的反应时间为1秒，要避免触礁至少在距离暗礁多远处开始关闭发动机？（假设水的阻力恒定，除去水的阻力没有其他阻力）

答案

542.5N ；403m

解析

（1）潜艇的航速为v=

m/s="15.5" m/s
由动量定理得F_人t=mv
F_人=

N="542.5N "
（2）潜艇匀速航行时，功率P=Fv知
潜艇的阻力F_阻=F=

N =1.56×10⁶N
由牛顿第二定律知关闭发动机后F_阻=Ma
a=

m/s²="0.31" m/s²
由制动到停下用的时间为t=

s="50s "
距离s=vt₁＋

t=15.5×1＋

=403m

核心考点

试题【据报道，2004年底，美国一核潜艇在关岛触礁，造成多名士兵受伤。假设当时潜艇的航速是30节，一节等于1.852公里/小时，发动机的功率为24000千瓦，潜艇质量】；主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]

举一反三

物体A的质量m="l" kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M=0．5kg，平板车长为L=1m。某时刻A以v_o=4m／s向右的初速度滑上平板车B的上表面，在A滑上平板车B的同时，给平板车B施加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小，已知A与平板车B之间的动摩擦因数

，取重力加速度g=10m/s²．试求：

（1）若F=5N，物体A在平板车上运动时相对平板车向前滑行的最大距离；
（2）如果要使A不至于从平板车B上滑落，拉力F大小应满足的条件．

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在水平地面上有一质量为2kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减为F／3，该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示．求：

（1）物体受到的拉力F的大小．
（2）物体与地面之间的动摩擦因素．(g取10m／s²)

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假设地球与火星的质量之比M_地∶M_火=10∶1，半径之比R_地∶R_火=3∶1。在火星表面的水平地面上固定一倾角为θ=37°的斜面，有一质量m=20 kg的木箱，放在斜面上，与斜面的动摩擦因数μ=0.5，现用平行于斜面的外力推木箱，如图所示，利用速度传感器测量出木箱的瞬时速度如下表所示。已知地球表面重力加速度g ="10" m /s²，sin37°= 0.6，cos37°= 0.8。求外力F的大小。

t/s	0.0	0.2	0.4	0.6	0.8	……
v/ms^-1	0.0	2.0	4.0	6.0	8.0	……

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如图所示，薄木板A长l=5.0m，质量M=5.0kg，放在水平桌面上，板右端与桌面相齐，在A上距右端s=3.0m处放一小物块B，质量m=2.0kg，已知A、B间动摩擦因数μ₁=0.1，A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数μ₂=0.2，原来系统静止，现对平板A施加一个水平向右、大小恒定的拉力F，作用一段时间，将平板A从小物块B的下面抽出，且小物块B最后恰好停在桌面的右端边缘。取g=10m/s²，求：

（1）B运动到桌边的时间t；
（2）拉力F的大小。

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用一根轻质弹簧悬吊一物体A处于静止时，弹簧伸长了L。现将该弹簧一端固定在墙上，另一端系一三棱体，先将弹簧压缩4L/25然后将物体A从三棱体的斜面上由静止释放，则当A下滑过程中三棱体保持静止。若水平地面光滑，三棱体斜面与水平地面成37°角，如图所示。求：（1）物块A的下滑加速度a；（2）物块A与斜面之间的动摩擦因数μ。（g=10m/s²）

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