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
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v、a1,最终以2v的速度作匀速运动;若保持牵引力的功率恒定,则经过时间t2后,其速度和加速度分别为v、a2,最终也以2v的速度作匀速运动.下列关系正确的是( )A. t1=t2B. a2=3a1C. t1>t2D. a2=2a1
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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BD选项均错误.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C选项正确.综上所述,本题的正确答案应是C.故选:BC.
最新回答共有2条回答
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2026-04-03 12:09:34安静的纸鹤
回复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BD选项均错误.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C选项正确.综上所述,本题的正确答案应是C.故选:BC.
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