传统车辆刹车时使用机械制动方式,利用刹车装置使车辆受到制动力(即阻力)而减速,将减小的动能全部转化成内能。有些新能源电动车刹车时会使用一种“再生制动”方式,该方式在制动时能将汽车减少的动能转化为电能加以储存利用,这些减少的动能也被称为可回收的动能。
一辆质量为m的电动汽车在平直路面上行驶,某一时刻同时开启机械制动和再生制动,汽车的速度从减为的过程,位移大小为;此后,只开启机械制动,直至汽车停止,汽车又向前行驶的位移大小为。假设机械制动使汽车受到的制动力恒定,空气阻力不计。
(1)求只开启机械制动的过程,汽车受到的制动力大小;
(2)求同时开启机械制动和再生制动的过程,汽车可回收的动能。
(3)从物体的运动情况确定其受力特征是力学研究的一个重要思路。为检测再生制动的性能,在汽车速度为时,研究人员只开启再生制动方式,测绘了汽车速度随位移变化的关系图线如图所示,图线是一条直线,其斜率的绝对值为k。根据加速度的定义,结合图像,推导汽车加速度a随v变化的规律及受到的制动力F随变化的规律。
一辆质量为m的电动汽车在平直路面上行驶,某一时刻同时开启机械制动和再生制动,汽车的速度从减为的过程,位移大小为;此后,只开启机械制动,直至汽车停止,汽车又向前行驶的位移大小为。假设机械制动使汽车受到的制动力恒定,空气阻力不计。
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更新时间:2024-05-11 17:49:27
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【推荐1】如图所示,在无限长的竖直边界AC和DE间,上、下方分别充满方向垂直于平面ADEC向外的匀强磁场,上方磁场区域的磁感应强度大小为B0,OF为上、下方磁场的水平分界线。质量为m、所带电荷量为+q的粒子从AC边界上与O点相距为a的P点垂直于AC边界射入上方磁场区域,经OF上的Q点第一次进入下方磁场区域,Q点与O点的距离为3a,不考虑粒子重力。
(1)求粒子射入时的速度大小;
(2)若下方区域的磁感应强度B=3B0,粒子最终垂直于DE边界飞出,求边界DE与AC间距离的可能值。
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【推荐1】如图甲所示,一个劲度系数为k的轻弹簧一端固定在桌面上,使其直立,另一端上下叠放着物块A、B,两物块质量分别为3m和m。当弹簧和两物块组成的系统静止时,从上方拿走物块B,物块A开始做竖直方向上的运动,如图乙所示。已知重力加速度大小为。
(1)证明:当拿走物体B后,物块A在竖直方向上做简谐运动;
(2)求A做简谐运动的最大加速度和振幅;
(3)求A上升到最高点时,桌面受到弹簧给的弹力大小和方向。
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【推荐2】卫星在一定高度绕地心做圆周运动时,由于极其微弱的阻力等因素的影响,在若干年的运行时间中,卫星高度会发生变化(可达之多),利用离子推进器可以对卫星进行轨道高度、姿态的调整。图甲是离子推进器的原理示意图:将稀有气体从O端注入,在A处电离为带正电的离子,带正电的离子飘入电极B、C之间的匀强加速电场(不计带正电的离子飘入加速电场时的速度),加速后形成正离子束,以很高的速度沿同一方向从C处喷出舱室,由此对卫星产生推力。D处为一个可以喷射电子的装置,将在电离过程中产生的电子持续注入由C处喷出的正离子束中,恰好可以全部中和带正电的离子。
(1)在对该离子推进器做地面静态测试时,若间的加速电压为U,正离子被加速后由C处喷出时形成的等效电流大小为I,产生的推力大小为F。已知每个正离子的质量为m,每个电子的电荷量为e求:
①单位时间内从D处注入的电子数;
②正离子的电荷量q;
(2)离子推进器所能提供的推力大小F与加速正离子所消耗的功率P之比,是衡量推进器性能的重要指标。已知间的加速电压为U,正离子的比荷为k。
①请推导F与P的关系式,并在图乙中绘制出图像;
②在加速正离子所消耗的能量相同的情况下,要使离子推进器提供的推力的冲量更大,可采取什么措施?
(1)在对该离子推进器做地面静态测试时,若间的加速电压为U,正离子被加速后由C处喷出时形成的等效电流大小为I,产生的推力大小为F。已知每个正离子的质量为m,每个电子的电荷量为e求:
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【推荐1】如图所示,长度为L=1.2m的木板A放在水平地面上,小物块B(可视为质点)放在木板A的最右端,AB质量均为m=5kg,A与地面间以及A与B间均是粗糙的;开始AB均静止;现用一水平恒力F作用在A上,经一段时间,撤掉恒力F,结果B恰好不从A上掉下,A、B最后阶段的象如图所示,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,从上恒力的瞬间开始计时,取g=10m/s2.求:
(1)A与地面间的动摩擦因数μ1和A与B间的动摩擦因数μ2;
(2)恒力F的大小和恒力F的作用时间;
(3)整个过程A、B之间因摩擦而产生的热量。
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【推荐2】质量M=0.6kg的平板小车静止在光滑水面上,如图所示,当t=0时,两个质量都为m=0.2kg的小物体A和B,分别从小车的左端和右端以水平速度m/s和m/s同时冲上小车,当它们相对于小车停止滑动时,恰好没有相碰.已知A、B两物体与车面的动摩擦因数都是0.20,取g=10m/s2,求:
(1)A、B两物体在车上都停止滑动时车的速度;
(2)车的长度是多少?
(3)从A、B开始运动计时,经8s小车离原位置的距离.
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【推荐3】如图所示,一足够长的水平传送带以速度匀速运动,质量为的小物块P和质量为的小物块Q由通过定滑轮的轻绳连接,轻绳足够长且不可伸长。某时刻物块P从传送带左端以速度冲上传送带,P与定滑轮间的绳子水平。已知物块P与传送带间的动摩擦因数重力加速度为,不计滑轮的质量与摩擦,整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处。求:
(1)物块P刚冲上传送带时的加速度大小;
(2)物块P刚冲上传送带到右方最远处所用的时间;
(3)物块P刚冲上传送带到右方最远处的过程中,PQ系统机械能的改变量;
(4)若传送带以不同的速度v()匀速运动,当v取多大时物块P向右冲到最远处时,P与传送带间产生的摩擦生热最小?其最小值为多大?
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