質(zhì)量M=3.0×106kg的列車，在恒定的額定功率下，沿平直的軌道由靜止開始出發(fā)，在運動的過程中受到的阻力為f．列車達到最大行駛速度v=30m/s后，某時刻司機得知前方x=1.5×103m處的軌道被毀壞，便立即緊急剎車，剎車時汽車受到的阻力為原來的9倍，結(jié)果列車正好到達軌道毀壞處停下．求：
（1）列車剎車過程中加速度的大�。�
（2）列車的額定功率P．
分析：（1）根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式求出列車剎車過程中的加速度大�。�
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出剎車過程中的阻力，從而得出勻速行駛的阻力大小，結(jié)合P=Fv求出列車的額定功率．
解答：解：（1）剎車后列車做勻減速運動直到停下，設(shè)加速度大小為a
v2=2ax  
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：a=0.3m/s2  
（2）剎車后列車水平方向受二力作用，由牛頓第二定律：
9f=Ma   f=1.0×105N 
當列車達到最大速度時，加速度為零，即牽引力F=f
所以：P=Fv 
代入數(shù)據(jù)得：P=3.0×106W 
答：（1）列車剎車過程中加速度的大小為0.3m/s2；
（2）列車的額定功率為3.0×106W．
點評：本題考查了牛頓第二定律和運動學(xué)公式的綜合，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩塊平行金屬板MN、PQ豎直放置，兩板間的電勢差U=1.6×103 V，現(xiàn)將一質(zhì)量m=3.0×10-2 kg、電荷量q=+4.0×10-5 C的帶電小球從兩板左上方的A點以初速度v0=4.0m/s水平拋出，已知A點距兩板上端的高度h=0.45m，之后小球恰好從MN板上端內(nèi)側(cè)M點進入兩板間勻強電場，然后沿直線運動到PQ板上的C點，不計空氣阻力，取g=10m/s2，求：
（1）帶電小球到達M點時的速度大小和與MN的夾角θ；
（2）C點到PQ板上端的距離L
（3）小球到達C點時的動能Ek．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平放置的平行板電容器的兩極板M、N，接上直流電源．上極板M的中央有一小孔A，在A的正上方h處的B點，有一小油滴自由落下．已知小油滴的電量Q=3.5×10-14 C，質(zhì)量m=3.0×10-9kg．當小油滴即將落到下極板時速度恰為零．兩極板間的電勢差U=6×105 V（不計空氣阻力，g=10m/s2）求：?（1）兩極板間的電場強度E；
（2）設(shè)平板電容器的電容C=4.0×10-12 F，則該電容器帶電量Q是多少？
（3）B點在A點的正上方 h多高處？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在真空室內(nèi)x軸正半軸M(
3
3
10
，0)點固定一負的點電荷，電量Q=-6.4×10-6C．點電荷左側(cè)的電場分布以y軸為界限．在x軸負半軸遠離原點某處有一粒子放射源不斷沿x軸正向放射出速度相同的帶正電的粒子．粒子質(zhì)量m=3.0×10-27kg，電量q=+3.2×10-19C，速率v=3.2×106m/s．為使帶電粒子進入y軸右側(cè)后作勻速圓周運動，最終打在位于x正半軸點電荷右側(cè)的熒光屏上（未畫出），可在y軸左側(cè)加一個方向垂直紙面向外、圓心在x軸上的圓形勻強磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強度B=0.30T．不計粒子重力，靜電力常數(shù)K=9×109N?m2/C2．求：
（1）所加圓形勻強磁場區(qū)域的圓心坐標．
（2）所加磁場的區(qū)域半徑．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，豎直面內(nèi)兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊，滑塊始終與導(dǎo)軌保持良好接觸．電源提供的強電流經(jīng)導(dǎo)軌、滑塊、另一導(dǎo)軌流回電源．同時電流在兩導(dǎo)軌之間形成較強的磁場（可近似看成勻強磁場），方向垂直于紙面，其強度與電流的大小關(guān)系為B=kI，比例常數(shù)k=2.5×10-6T/A．已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距l(xiāng)=1.5cm，滑塊的質(zhì)量m=3.0×10-2kg，滑塊由靜止開始沿導(dǎo)軌滑行S=5m后獲得的發(fā)射速度v=3.0×103m/s（此過程可視為勻加速運動）．求：
（1）發(fā)射過程中通過滑塊的電流強度；
（2）若電源輸出的能量有5%轉(zhuǎn)換為滑塊的動能，發(fā)射過程中電源的輸出功率；
（3）若滑塊射出后隨即以速度v沿水平方向擊中放在光滑水平面上的砂箱，它最終嵌入砂箱的深度為s．設(shè)砂箱質(zhì)量M，滑塊質(zhì)量為m，寫出滑塊對砂箱平均沖擊力的表達式．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在真空室內(nèi)x軸正半軸M(
3
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10
，0)點固定一負的點電荷，電量Q=-6.4×10-6C．點電荷左側(cè)的電場分布以y軸為界限．在x軸負半軸遠離原點某處有一粒子放射源不斷沿x軸正向放射出速度相同的帶正電的粒子．粒子質(zhì)量m=3.0×10-27kg，電量q=+3.2×10-19C，速率v=3.2×106m/s．為使帶電粒子進入y軸右側(cè)后作勻速圓周運動，最終打在位于x正半軸點電荷右側(cè)的熒光屏上（未畫出），可在y軸左側(cè)加一個方向垂直紙面向外、圓心在x軸上的圓形勻強磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強度B=0.30T．不計粒子重力，靜電力常數(shù)K=9×109N-m2/C2．求：
（1）所加圓形勻強磁場區(qū)域的圓心坐標．
（2）所加磁場的區(qū)域半徑．
精英家教網(wǎng)

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