一辆汽车的质量为m=3×103kg，发动机的额定功率为P=60kW，汽车在平直路面上行驶时，所受阻力大小恒定不变，其速度-时间图象如图所示，在0～t1时间内汽车 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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一辆汽车的质量为m=3×10³kg，发动机的额定功率为P=60kW，汽车在平直路面上行驶时，所受阻力大小恒定不变，其速度-时间图象如图所示，在0～t₁时间内汽车做匀加速直线运动，到t₁时刻汽车发动机的功率达到额定功率，而后以此额定功率继续加速，到t₂时刻速度达到最大，有关数据如图所示．求：
（1）当汽车速度为15m/s时的加速度大小．
（2）汽车做匀加速直线运动的时间．魔方格

答案

（1）由图象可知：汽车到达最大速度v_m=20m/s
由于汽车做匀速运动，牵引力等于阻力，
此时f=F=

60×103

N=3×10³ N
当汽车速度v₁=15m/s时，牵引力F′=

60×103

N=4×10³ N
由牛顿第二定律可得：
F′-f=ma₁
所以a₁=

F′-f

4.0×103-3.0×103

3×103

m/s²=0.33m/s²
（2）汽车做匀加速运动时的牵引力
F″=

60×103

N=5×10³ N
匀加速运动的加速度a₂=

F″-f

m/s²
根据运动学公式得：
t=

=18s．
答：（1）当汽车速度为15m/s时的加速度大小为0.33m/s²．
（2）汽车做匀加速直线运动的时间为18s．

核心考点

试题【一辆汽车的质量为m=3×103kg，发动机的额定功率为P=60kW，汽车在平直路面上行驶时，所受阻力大小恒定不变，其速度-时间图象如图所示，在0～t1时间内汽车】；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

如图所示在光滑的水平面上有一平板小车M正以速度v向右运动．现将一质量为m的木块无初速度放上小车，由于木块和小车间的摩擦力作用，小车的速度将发生变化．为使小车保持原来的运动速度不变，必须及时对小车施加一向右的水平恒力F．当F作用一段时间后把它撤去时，木块恰能随小车一起以速度v共同向右运动．设木块和小车间的动摩擦因素为μ，求在上述过程中，水平恒力F对小车做多少功？魔方格

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如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PO、MN，PQ、MN的电阻不计，间距为d=0.5m．P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中．电阻均为r=0.1Ω，质量分别为m₁=300g和m₂=500g的两金属棒L₁、L₂平行的搁在光滑导轨上，现固定棒L₁，L₂在水平恒力F=0.8N的作用下，由静止开始做加速运动，试求：
（1）当电压表的读数为U=0.2V时，棒L₂的加速度多大？
（2）棒L₂能达到的最大速度v_m．
（3）若在棒L₂达到最大速度v_m时撤去外力F，并同时释放棒L₁，分析此后L₁，L₂各做什么运动？
（4）若固定棒L₁，当棒L₂的速度为v，且离开棒L₁距离为S的同时，撤去恒力F，为保持棒L₂做匀速运动，可以采用将B从原值（B₀=0.2T）逐渐减小的方法，则磁感应强度B应怎样随时间变化（写出B与时间t的关系式）？魔方格

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如图所示，放在水平地面上的物体M上叠放着物体m（m＜M），m与M之间用一原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连结起来，M与地面和m与M之间的动摩擦因数均为μ，现用一水平力向右推m，当m与M一起匀速运动时弹簧的长度是（　　）

A．L-

μmg

B．L-

(m+M)g

C．L-

μMg

D．L-

(

m+M

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用竖直向上的力F使物体向上运动，物体获得的加速度是a，用竖直向上的力2F使同一物体向上运动．不计空气阻力，物体的加速度是（　　）

A．2a

B．2g+2a

C．g+2a

D．g+a

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如图所示，两光滑平行导轨MN、PQ水平放置在竖直方向的匀强磁场中，两导轨间距为L，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直．质量为m的金属棒ab垂直导轨且可沿导轨自由移动，并与导轨良好接触．导轨左端M、P接一定值电阻R，金属棒ab的电阻为r，导轨电阻不计．现将金属棒ab沿导轨由静止向右拉使之平动，保持水平拉力的功率恒定，金属棒ab最终以速度3v作匀速运动．求：
（1）金属棒匀速运动时，拉力的大小．
（2）在此过程中，当ab的速度为2v时的加速度为多大？魔方格

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