- 功率
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一质量为m的物体以速度v0在光滑平面上向右运动,现有一个大小为F的向右的水平恒力作用在这个物体上,当这个水平恒力做功的功率为P时,则该水平恒力的作用时间为( )
正确答案
解析
解:由题意知,物体做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得,
速度为
由功率的公式,得:P=Fv=F(v0+at)
可求得时间 t=
故D正确
故选D
一个质量为m的小球,从高h处自由下落,则下落过程中重力对小球做功的平均功率是______;落地时重力的瞬时功率是______.
正确答案
解析
解:小球自由下落,h高度重力做功为W=mgh
则重力的平均功率为P=
而重力的瞬时功率为mgv=mg
故答案为:; mg
.
质量为5kg的物体静置于水平地面上,现对物体施以水平方向的恒定拉力,1s末将拉力撤去,物体运动的v-t图象如图所示,试求:
(l)滑动摩擦力在0-3s内做的功;
(2)拉力在1s末的功率.
正确答案
解:(1)减速过程的加速度大小为:=
=6 m/s2
根据牛顿第二定律,有:f=ma2=5×6=30 N
v-t图象的面积表示位移大小,故:S==18 m
滑动摩擦力在0-3s内做的功:W=-fS=-30×18=-540 J
(2)加速过程的加速度:
根据牛顿第二定律,有:F-f=ma1
解得:F=f+ma1=30+5×12=90N
故拉力在1s末的功率:P=Fv=90×12=1080 W
答:(l)滑动摩擦力在0-3s内做的功为-540J;
(2)拉力在1s末的功率为1080W.
解析
解:(1)减速过程的加速度大小为:=
=6 m/s2
根据牛顿第二定律,有:f=ma2=5×6=30 N
v-t图象的面积表示位移大小,故:S==18 m
滑动摩擦力在0-3s内做的功:W=-fS=-30×18=-540 J
(2)加速过程的加速度:
根据牛顿第二定律,有:F-f=ma1
解得:F=f+ma1=30+5×12=90N
故拉力在1s末的功率:P=Fv=90×12=1080 W
答:(l)滑动摩擦力在0-3s内做的功为-540J;
(2)拉力在1s末的功率为1080W.
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,则可以判断列车在这段时间内行驶的距离( )
正确答案
解析
解:根据火车的运动的过程,画出火车的速度时间图象如图所示,
根据速度时间图象曲线与坐标轴围成的面积表示位移可知,如果物体做初速度为零,末速度为20m/s的匀加速直线运动,位移等于三角形的面积,即x=
×20×300=3000m;
而此时实际曲线形成面积大于3000m.
所以A正确
故选:A.
用长度为l的细绳悬挂一个质量为m的小球,将小球移至和悬点等高的位置使绳自然伸直.放手后小球在竖直平面内做圆周运动,小球在最低点的势能取做零,则小球运动过程中第一次动能和势能相等时重力的瞬时功率为( )
正确答案
解析
解:设小球在运动过程中第一次动能和势能相等时的速度为v,此时绳与水平方向的夹角为θ,
则由机械能守恒定律得mglsinθ=mv2=
mgl,
解得 sinθ=,v=
即此时细绳与水平方向夹角为30°,
所以重力的瞬时功率为p=mgvcos30°=mg
.所以C正确.
故选C.
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