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

质量为m=2kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为0.5，已知：sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10m/s2．

求：（1）前2s内重力做的功；

（2）前2s内重力的平均功率；

（3）2s末重力的瞬时功率．

正确答案

解：（1）由F合=ma得，木块的加速度：a==gsin37°-μgscos37°=2m/s2

前2s内木块的位移：s==m=4m

重力在前2s内做的功：W=mgsinθ•S=2×10×0.6×4J=48J

（2）由知出2s内平均功率

（3）木块在第2s末的瞬时速度为：v=at=2×2m/s=4m/s

第2s末重力的瞬时功率为：P=mgsinθ•v=2×10×0.6×4W=48W

答：（1）求2s内重力做的功为48J；（2）2s内的平均功率为24W；（3）第2s末重力的瞬时功率48W

解析

解：（1）由F合=ma得，木块的加速度：a==gsin37°-μgscos37°=2m/s2

前2s内木块的位移：s==m=4m

重力在前2s内做的功：W=mgsinθ•S=2×10×0.6×4J=48J

（2）由知出2s内平均功率

（3）木块在第2s末的瞬时速度为：v=at=2×2m/s=4m/s

第2s末重力的瞬时功率为：P=mgsinθ•v=2×10×0.6×4W=48W

答：（1）求2s内重力做的功为48J；（2）2s内的平均功率为24W；（3）第2s末重力的瞬时功率48W

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题型：简答题

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简答题

一列质量M=280X103Kg、额定功率P=3000Kw的列车，爬上倾角为θ的足够长的斜坡，列车与铁轨间的动摩擦因数μ=0.01．该列车以额定功率运行，当列车速度达到9m/s时，最后一节质量m=30X103Kg的车厢突然脱钩．但列车仍以额定功率运行，最后在斜坡上匀速运动．

（g=10m/s2，sinθ≈0.02，cosθ≈1）

（1）列车在斜坡上匀速运动时的速度是多少？

（2）最后一节车厢脱钩后50s末距离脱钩处多远？

（3）为测试该列车的性能，将列车在一水平铁轨上运动，它的速度与时间的图象如图所示，整个过程中列车发动机所作功为零，则列车与水平铁轨间的动摩擦因数为多少？

正确答案

解：（1）列车在斜坡上匀速运动时，则有

=（M-m）gsinθ+μ（M-m）cosθ

代入数据解得 vm=40m/s

（2）取沿斜面向上的方向为正，最后一节车厢先以原初速度向上做匀减速运动，到达最高点后，再向下做初速度为零的匀加速运动．

向上运动时-（mgsinθ+μgmcosθ）=ma1

得a1=-0.3m/s2

到最高点的时间为 t1==30s

上升的位移为 x1==135m

向下运动时 mgsinθ-μgmcosθ=ma2

得a2=0.1m/s2

则下行的位移为x2==20m

故最后一节车厢脱钩后50s末距离脱钩处距离为 x=x1-x2=115m

（2）根据速度图象的“面积”等于位移，得到总路程为S=2500m

根据动能定理得-μmgS=0-

由图看出，v=20m/s

解得 μ=0.008

答：

（1）列车在斜坡上匀速运动时的速度是40m/s．

（2）最后一节车厢脱钩后50s末距离脱钩处115m．

（3）列车与水平铁轨间的动摩擦因数为0.008．

解析

解：（1）列车在斜坡上匀速运动时，则有

=（M-m）gsinθ+μ（M-m）cosθ

代入数据解得 vm=40m/s

（2）取沿斜面向上的方向为正，最后一节车厢先以原初速度向上做匀减速运动，到达最高点后，再向下做初速度为零的匀加速运动．

向上运动时-（mgsinθ+μgmcosθ）=ma1

得a1=-0.3m/s2

到最高点的时间为 t1==30s

上升的位移为 x1==135m

向下运动时 mgsinθ-μgmcosθ=ma2

得a2=0.1m/s2

则下行的位移为x2==20m

故最后一节车厢脱钩后50s末距离脱钩处距离为 x=x1-x2=115m

（2）根据速度图象的“面积”等于位移，得到总路程为S=2500m

根据动能定理得-μmgS=0-

由图看出，v=20m/s

解得 μ=0.008

答：

（1）列车在斜坡上匀速运动时的速度是40m/s．

（2）最后一节车厢脱钩后50s末距离脱钩处115m．

（3）列车与水平铁轨间的动摩擦因数为0.008．

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题型：简答题

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简答题

粮食储存仓库常常需要利用倾斜的传送带将装满粮食的麻袋运送到高处，如图所示．已知某仓库的传送带长度为15m，与水平面的夹角为30°，在电动机的带动下，传送带以0.3m/s的恒定速率向斜上方运送麻袋．电动机的最大输出机械功率为10kW，传送装置本身消耗的功率为4.0kW．设每个麻袋的总质量为90kg，传送带的移动速率保持不变，并设在将麻袋放在传送带上时麻袋具有与传送带相同的速度，（g取10m/s2）．

（1）麻袋被传送带从最底端运送到顶端的过程中，传送带对每个麻袋做的功为多少？

（2）该传送带每分钟最多能运送麻袋多少个？

正确答案

解：（1）传送带对每个麻袋所做的功等于一个麻袋重力势能的增加量．

即W=mglsinθ=6.75×103J；

（2）传送带运送麻袋做功的最大功率为△P=P-P0=6.0kW；

设N为传送带每分钟运送的麻袋数，则△Pt=NW；

解得；

每分钟传输的麻袋数最多为53个；

答：（1）麻袋被传送带从最底端运送到顶端的过程中，传送带对每个麻袋做的功为6.75×103J；

（2）该传送带每分钟最多能运送麻袋53个．

解析

解：（1）传送带对每个麻袋所做的功等于一个麻袋重力势能的增加量．

即W=mglsinθ=6.75×103J；

（2）传送带运送麻袋做功的最大功率为△P=P-P0=6.0kW；

设N为传送带每分钟运送的麻袋数，则△Pt=NW；

解得；

每分钟传输的麻袋数最多为53个；

答：（1）麻袋被传送带从最底端运送到顶端的过程中，传送带对每个麻袋做的功为6.75×103J；

（2）该传送带每分钟最多能运送麻袋53个．

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题型：填空题

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填空题

某汽车的质量为5000kg，发动机的额定功率为36kW，运动中所受的阻力恒为2400N，则汽车行驶中能达到的最大速度为______m/s．

正确答案

15

解析

解：当牵引力和阻力相等时，汽车的速度最大，由P=FV=fV可得，

最大速度为：V==m/s=15m/s，

故答案为：15

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题型：单选题

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单选题

某建筑工地使用吊车的交流电动机输入电压恒为380V，从静止起吊质量为6×103kg的集装箱，设电动机的电流恒为20A，集装箱能达到的最大速度为0.1m/s，g取10m/s2，不计空气及其它阻力，下列分析正确的是（　　）

A电动机的输出功率为7.6×103W

B电动机的内阻力4Ω

C当集装箱速度为0.05m/s时，它的加速度为1m/s2

D若集装箱质量为4×103kg，则它的最大速度为1.5m/s

正确答案

B

解析

解：A、电动机的输出功率为：P出=mgv=6×103×10×0.1=6×103 W，故A错误；

B、电动机的输入功率为：P=UI=380V×20A=7600W

电动机发热功率为 P热=I2R

由P=P出+P热得 UI=mgv+I2R

代入解得，R=4Ω，故B正确；

C、当集装箱速度为0.05m/s时，牵引力F=，

根据牛顿第二定律得：a=，故C错误；

D、若集装箱质量为4×103kg，则它的最大速度，故D错误．

故选：B

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