- 功率
- 共3985题
一辆质量为5×103kg的汽车,额定功率为60kW,现让汽车保持60kW的恒定功率在水平路面上从静止开始运动,运动中汽车所受阻力恒为车重的0.1倍,求:
(1)启动后0.5s内牵引力做的功;
(2)汽车的加速度为1m/s2时汽车的速度;
(3)汽车的速度为10m/s时汽车的加速度;
(4)汽车行驶能达到的最大速度(g=10m/s2)
正确答案
解:(1)由于汽车以恒定功率行驶,所以牵引力功为W=Pt=60kW×0.5s=30000J.
所以启动后0.5s内牵引力做的功为30000J.
(2)根据牛顿第二定律得:F-f=ma ①
汽车功率恒定,由P=Fv得: ②
联立①②带入数据得v=6m/s.
故汽车的加速度为1m/s2时汽车的速度为6m/s.
(3)汽车恒定功率形式,由由P=Fv得: ③
由牛顿第二定律得:F-f=ma ④
f=0.1mg ⑤
联立③④⑤得a=0.2 m/s2
故汽车的速度为10m/s时汽车的加速度为0.2 m/s2.
(4)当汽车速度最大时,牵引力等于阻力,F=f
此时:
故汽车行驶能达到的最大速度为12m/s.
解析
解:(1)由于汽车以恒定功率行驶,所以牵引力功为W=Pt=60kW×0.5s=30000J.
所以启动后0.5s内牵引力做的功为30000J.
(2)根据牛顿第二定律得:F-f=ma ①
汽车功率恒定,由P=Fv得: ②
联立①②带入数据得v=6m/s.
故汽车的加速度为1m/s2时汽车的速度为6m/s.
(3)汽车恒定功率形式,由由P=Fv得: ③
由牛顿第二定律得:F-f=ma ④
f=0.1mg ⑤
联立③④⑤得a=0.2 m/s2
故汽车的速度为10m/s时汽车的加速度为0.2 m/s2.
(4)当汽车速度最大时,牵引力等于阻力,F=f
此时:
故汽车行驶能达到的最大速度为12m/s.
一辆重10t的卡车在水平平直路面上行驶,发动机的额定功率为60kW,卡车以最大速度行驶时受到阻力为3.0×103N,则卡车的最大速度是______ m/s,此时卡车的动能是______ J.
正确答案
20
2×106
解析
解:当汽车达到最大速度时,牵引力和阻力大小相等,由P=FV=fVm可得:
Vm=
动能为:
故答案为:20,2×106
质量为m的汽车在平直的路面上启动,启动过程的速度-时间图象如图所示,其中OA段为直线,AB段为曲线,B点后为平行于横轴的直线.已知从t1时刻开始汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为Ff,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题图可知,0~t1阶段,汽车做匀加速直线运动,a=,F1-Ff=ma,联立得,F1=m
+Ff,A错误;
B、在t1时刻汽车达到额定功率P=F1v1=,t1~t2时间内,汽车保持额定功率不变,B错误;
C、由v-t图线与横轴所围面积表示位移的大小可知,t1~t2时间内,汽车的平均速度大于,C错误;
D、t2时刻,速度达到最大值v2,此时刻F2=Ff,P=F2v2,v2==(
+1)v1,故D正确.
故选:D
如图所示,光滑水平地面静止放着质量m=10kg的木箱,与水平方向成θ=60°的恒力F作用于物体,恒力F=2.0N.当木箱在力F作用下由静止开始运动4.0s,求
(1)4.0s末物体的速度大小;
(2)4.0s内力F所做的功;
(3)4.0s末拉力F的瞬时功率.
正确答案
解:(1)木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力作用,设加速度大小为a,
将拉力正交分解,根据牛顿第二定律得:
Fcos60°=ma
代入解得 a=0.1m/s2所以4s末箱的速度为v=at=0.1×4=0.4m/s.
(2)移动的距离是x=at2=
×0.1×42=0.8m
根据功的定义式w=Flcosα得
4.0s内力F所做的功w=Flcosα=2×0.8×cos60°=0.8J.
(3)根据p=Fvcosα得
4.0s末拉力F的瞬时功率p=Fvcosα=2×0.4×cos60°=0.4W.
答:(1)4.0s末物体的速度大小是0.4m/s
(2)4.0s内力F所做的功0.8J
( 3)4.0s末拉力F的瞬时功率是0.4W.
解析
解:(1)木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力作用,设加速度大小为a,
将拉力正交分解,根据牛顿第二定律得:
Fcos60°=ma
代入解得 a=0.1m/s2所以4s末箱的速度为v=at=0.1×4=0.4m/s.
(2)移动的距离是x=at2=
×0.1×42=0.8m
根据功的定义式w=Flcosα得
4.0s内力F所做的功w=Flcosα=2×0.8×cos60°=0.8J.
(3)根据p=Fvcosα得
4.0s末拉力F的瞬时功率p=Fvcosα=2×0.4×cos60°=0.4W.
答:(1)4.0s末物体的速度大小是0.4m/s
(2)4.0s内力F所做的功0.8J
( 3)4.0s末拉力F的瞬时功率是0.4W.
全球最大的太阳能飞机--阳光动力2号在机翼上安装了17248块光伏电池,所需能量完全由太阳能电池提供无需一滴燃料.2014年6月2日,阳光动力2号在瑞士西部城市帕耶讷成功首飞,2015年3月31日,抵达重庆.安装4台发动机,每台功率13.5kW.
已知飞机竖直向上的升力与其水平速度v的关系为F升=kv2(k=N•s2/m2),起飞时总质量为2500kg,重力加速度g取10m/s2.
(1)现将该飞机在水平直跑道上起飞过程简化如下:飞机从静止开始做匀加速直线运动,经过225m时,飞机即将离开地面.求飞机即将离开地面时速度的大小,起飞过程加速度的大小;
(2)若飞机四台发动机全功率启动,由静止开始加速经过10s离开地面,起飞过程受到的阻力恒为2000N,发动机的效率为80%,求起飞过程的位移.
正确答案
解:(1)飞机即将离开地面时有:,
解得:v=,
根据速度位移公式得,加速度为:a=.
(2)根据动能定理知:,
代入数据解得:x=75.375m.
答:(1)起飞过程加速度的大小为0.5m/s2;
(2)起飞过程的位移为75.375m.
解析
解:(1)飞机即将离开地面时有:,
解得:v=,
根据速度位移公式得,加速度为:a=.
(2)根据动能定理知:,
代入数据解得:x=75.375m.
答:(1)起飞过程加速度的大小为0.5m/s2;
(2)起飞过程的位移为75.375m.
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