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一只船在水中航行时所受阻力与其速度成正比.现此船由静止开始沿直线航行,若保持牵引力恒定,经过时间t1后,速度为v,加速度

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/29 10:43:24
一只船在水中航行时所受阻力与其速度成正比.现此船由静止开始沿直线航行,若保持牵引力恒定,经过时间t1后,速度为v,加速度为a1,最终以速度2v匀速运动;若保持牵引力的功率恒定,经过时间t2后,速度为v,加速度为a2,最终也以2v的速度匀速运动,则有(  )
A. t1=t2
B. a2=2a1
C. t1<t2
D. a2=3a1
1、先讨论B和D选项的加速大小:
以恒定的牵引力启动经过时间t1时满足方程:
F-kv=ma1----①
以2v的速度作匀速运动时满足方程:
F-k2v=0----②
由①②两式可得
kv=ma1----③
船以恒定的功率启动经过时间t2时,设牵引力为F′,则
F′-kv=ma2----④
设恒定功率为P,则
P=F′v----⑤
由于功率一定,两次最终也以2v的速度作匀速运动,匀速运动时满足方程:
P=F2v----⑥
由⑤⑥两式得:
F′=2F代入④得
2F-kv=ma2----⑦
将②代入上式得
3kv=ma2----⑧
由③⑧两式相比可得:
a2=3a1
故B错误D正确.
2、再讨论A和C选项的时间大小:
关于时间的比较用v-t图象加以分析比较方便.画出两船的v-t图象,图线的斜率等于其加速度,注意利用速度均为v时,a2=3a1;速度为2v时,均匀速运动,故得图线如图所示,图中甲表示以恒定牵引力启动,乙表示以恒定功率启动.
  由图可知,开始阶段,乙的加速度是甲的3倍,乙的速度增加比甲快,乙的位移大于甲,速度达到v时,从图中很直观看出t1>t2,故AC错误.
综上所述,本题的正确答案应是D.
故选:D.
一只船在水中航行时所受阻力与其速度成正比.现此船由静止开始沿直线航行,若保持牵引力恒定,经过时间t1后,速度为v,加速度 船由静止开始沿直线航行,它在水中航行时所受的阻力与其速度成正比.若保持牵引力恒定,则经过时间t1后,其速度和加速度分别为 有只船在水平航行时所受阻力与速度成正比 船由静止开始沿直线航行 若保持牵引力恒定 经过一段时间后,速度变为v,加速度为a 质量为m的物体,在水平面上以加速度a从静止开始运动,所受阻力是f,经过时间t,它的速度是v,在此过程中物体所受合外力的冲 设飞机在飞行中所受阻力与其速度的平方成正比,若飞机以速度v飞行,其发动机功率为p,则飞机以2v匀速飞行时,其发动机的功率 质量为2t的汽车在平直公路上由静止开始运动,若保持牵引力恒定,则在30s内速度达到15m\s 设轮船每小时的燃料费m用与其速度v的平方成正比,已若速度为10千米/时,则燃料费用为每小时20元,轮船航行时费用由固定费 在恒定力F作用下,物体由静止开始运动,经过一段位移s后,速度达到v,做功为w.在相同的恒定合力F作用下,物体的速度由0增 质量为m的轮船以恒定的输出功率行驶,其所受阻力与其速度成正比.行驶最大速度为vmax, 一辆汽车质量为m,从静止起动,沿水平面前进了S米后,就到达了最大行驶速度V,设汽车的牵引力功率保持不变,所受阻力为车重的 设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比,当飞机以速度v匀速飞行时,其发动机功率为P 一列火车在恒定功率的牵引下由静止从车站出发,沿直线轨道运动,行驶5min后速度达到20m/s,设列车所受阻力恒定,则可以