功率_章节学习_百度题库

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题型：简答题

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简答题

一斜面固定在水平面上，斜面与水平面的夹角为37°，斜面高为2m，一质量为2kg的木块，从高端A点静止滑下，已知木块与斜面间摩擦因素为0.2，g=10m/s2

求（1）木块滑到B点过程中摩擦力的平均功率．

（2）木块滑到B点时重力的功率．

正确答案

解：（1）物体受重力、支持力及摩擦力的作用，在斜面上做匀加速直线运动；由牛顿第二定律可知：

F=mgsin37°-μmgcos37°=ma；

解得：a=gsin37°-μgcos37°=10×0.6-0.2×10×0.8=4.4m/s2；x===m

则由x=at2可得：到达底部的时间t===1.2s；

摩擦力做功Wf=μmgcos37°=0.2×20×0.8×=10.7J；

则摩擦力的平均功率P===8.89W；

（2）木块滑到B点时的速度v=at=4.4×1.2=5.28m/s；

重力的瞬时功率PG=mgvsin37°=20×5.28×0.6=63.36W；

答：（1）摩擦力的平均功率为8.89W；（2）B点时重力的瞬时功率为63.36W．

解析

解：（1）物体受重力、支持力及摩擦力的作用，在斜面上做匀加速直线运动；由牛顿第二定律可知：

F=mgsin37°-μmgcos37°=ma；

解得：a=gsin37°-μgcos37°=10×0.6-0.2×10×0.8=4.4m/s2；x===m

则由x=at2可得：到达底部的时间t===1.2s；

摩擦力做功Wf=μmgcos37°=0.2×20×0.8×=10.7J；

则摩擦力的平均功率P===8.89W；

（2）木块滑到B点时的速度v=at=4.4×1.2=5.28m/s；

重力的瞬时功率PG=mgvsin37°=20×5.28×0.6=63.36W；

答：（1）摩擦力的平均功率为8.89W；（2）B点时重力的瞬时功率为63.36W．

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题型：简答题

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简答题

质量M=2.0×103kg的汽车以恒定功率P=80kw在水平直线公路上行驶，行驶过程所受阻力f恒为4×103N．求：

（1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度vm；

（2）当汽车的速度为5m/s时的加速度a．

正确答案

解：（1）当汽车的牵引力和阻力相等时，汽车达到最大速度，

此时牵引 F=f=4×103N，

由P=Fv可得，汽车的最大速度为

vm==m/s=20m/s，

（2）由P=Fv可此时汽车的牵引力为

F===1.6×104N

所以此时汽车的加速度大小为

a===8m/s2．

答：

（1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度vm是20m/s

（2）当汽车的速度为5m/s时的加速度a是8m/s2．

解析

解：（1）当汽车的牵引力和阻力相等时，汽车达到最大速度，

此时牵引 F=f=4×103N，

由P=Fv可得，汽车的最大速度为

vm==m/s=20m/s，

（2）由P=Fv可此时汽车的牵引力为

F===1.6×104N

所以此时汽车的加速度大小为

a===8m/s2．

答：

（1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度vm是20m/s

（2）当汽车的速度为5m/s时的加速度a是8m/s2．

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题型：简答题

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简答题

环保汽车在2008年奥运会场馆服务．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m=3×103 kg．当它在水平路面上以v=36km/h的速率匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=50A，电压U=300V．在此行驶状态下：

（1）求驱动电机的输入功率P电；

（2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力（g取10m/s2）．

正确答案

解：（1）驱动电机的输入功率：

P电=IU=50×300=1.5×104 W．

（2）在匀速行驶时，P机=0.9 P电=Fv=Ffv，得

Ff==N=1.35×103 N．

答：（1）驱动电机的输入功率为1.5×104；

（2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，汽车所受阻力为1.35×103 N．

解析

解：（1）驱动电机的输入功率：

P电=IU=50×300=1.5×104 W．

（2）在匀速行驶时，P机=0.9 P电=Fv=Ffv，得

Ff==N=1.35×103 N．

答：（1）驱动电机的输入功率为1.5×104；

（2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，汽车所受阻力为1.35×103 N．

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题型：简答题

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简答题

某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图象，已知小车在0～t1时间内做匀加速直线运动，t1～10s时间内小车牵引力的功率保持不变，7s末到达最大速度，在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m=1kg，整个过程中小车受到的阻力f大小不变．求：

（1）小车所受阻力f的大小；

（2）在t1～10s内小车牵引力的功率P；

（3）求出t1 的值及小车在0～t1时间内的位移．

正确答案

解：（1）在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀减速运动，

由图象可得减速时加速度的大小为a=2 m/s2

则f=ma=2 N

（2）小车的匀速运动阶段即7 s～10 s内，设牵引力为F，则F=f

由图象可知Vm=6 m/s；

∴P=FVm=12 W

（3）设对应的位移为s1，在第一段内的加速度大小为a1，

则由P=F1V1得F1=4N，

F1-f=m a1得a1=2m/s2，

则t1==1.5s，

s1=a1t12=2.25 m

答：（1）小车所受阻力f的大小2N；

（2）在t1～10s内小车牵引力的功率P为12W；

（3）则t1 的值为1.5s及小车在0～t1时间内的位移为2.25m．

解析

解：（1）在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀减速运动，

由图象可得减速时加速度的大小为a=2 m/s2

则f=ma=2 N

（2）小车的匀速运动阶段即7 s～10 s内，设牵引力为F，则F=f

由图象可知Vm=6 m/s；

∴P=FVm=12 W

（3）设对应的位移为s1，在第一段内的加速度大小为a1，

则由P=F1V1得F1=4N，

F1-f=m a1得a1=2m/s2，

则t1==1.5s，

s1=a1t12=2.25 m

答：（1）小车所受阻力f的大小2N；

（2）在t1～10s内小车牵引力的功率P为12W；

（3）则t1 的值为1.5s及小车在0～t1时间内的位移为2.25m．

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题型：简答题

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简答题

（2016•金山区一模）如图为某“全家总动员”节目的情景，高台处的水平轨道AB上装有电动悬挂器，水面上有一半径为R=2m的转盘，其轴心在AB正下方，轴心离高台的水平距离为L=5m，高台边缘与转盘平面的高度差为H=5m．选手抓住悬挂器后，在电动机带动下从平台边缘处由静止开始做加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动，在某位置松手后落到转盘上．已知选手与悬挂器总质量为50kg，取g=10m/s2．

（1）若不计选手身高，他从平台出发后多长时间释放悬挂器恰好能落到转盘圆心？

（2）若悬挂器以恒定功率600W运行，悬挂器在轨道上所受阻力恒为200N，选手从静止起运动，1s时的加速度为0.5m/s2，此时松手他能否落到转盘上？请计算说明．

正确答案

解：（1）设水平加速段位移为S1，时间t1，平抛时水平位移为S2，时间为t2

则有：S1=at12，

v=at1

平抛运动过程中有：S2=vt2，H=gt22

全程水平方向有：S1+S2=L

联立各式，得：t1=（-1）s

（2）1s时，-f=ma

从开始到1s的过程中，有：Pt-fS1′=mv2

代入数据，得1s时的速度为：v=m/s

加速的位移为：S1′=2.11m

平抛运动的水平位移为：S2′=vt2=2.67m

全程水平方向上有：s=S1′+S2′=4.78m，即他能落在转盘上．

答：（1）若不计选手身高，他从平台出发后（-1s释放悬挂器恰好能落到转盘圆心；

（2）此时松手他能落到转盘上．

解析

解：（1）设水平加速段位移为S1，时间t1，平抛时水平位移为S2，时间为t2

则有：S1=at12，

v=at1

平抛运动过程中有：S2=vt2，H=gt22

全程水平方向有：S1+S2=L

联立各式，得：t1=（-1）s

（2）1s时，-f=ma

从开始到1s的过程中，有：Pt-fS1′=mv2

代入数据，得1s时的速度为：v=m/s

加速的位移为：S1′=2.11m

平抛运动的水平位移为：S2′=vt2=2.67m

全程水平方向上有：s=S1′+S2′=4.78m，即他能落在转盘上．

答：（1）若不计选手身高，他从平台出发后（-1s释放悬挂器恰好能落到转盘圆心；

（2）此时松手他能落到转盘上．

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