- 功率
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一质量为1kg的木块静止在光滑水平面上,将一个大小为4N的水平恒力作用在该木块上,试求:(g=10m/s2)
(1)恒力作用5s内,恒力所做的功;
(2)恒力作用第5s末,恒力的功率.
正确答案
解:(1)根据牛顿第二定律得,木块的加速度为:a=,
则5s内的位移为:,
所以恒力F做的大小为:W=Fx=4×50J=200J.
(2)根据速度时间公式得:v=at=4×5m/s=20m/s,
则恒力的功率为:P=Fv=4×20W=80W.
答:(1)恒力作用5s内,恒力所做的功为200J;
(2)恒力作用第5s末,恒力的功率为80W.
解析
解:(1)根据牛顿第二定律得,木块的加速度为:a=,
则5s内的位移为:,
所以恒力F做的大小为:W=Fx=4×50J=200J.
(2)根据速度时间公式得:v=at=4×5m/s=20m/s,
则恒力的功率为:P=Fv=4×20W=80W.
答:(1)恒力作用5s内,恒力所做的功为200J;
(2)恒力作用第5s末,恒力的功率为80W.
如图所示为推行节水工程的转动喷水“龙头”,“龙头”距地面高为h,其喷灌半径可达10h,每分钟喷出水的质量为m,所用的水从地下H深的井里抽取,设水以相同的速率喷出,水泵的效率为η,不计空气阻力.则喷水龙头喷出水的初速度为______;带动水泵的电动机的输出功率至少为______.
正确答案
解析
解:根据h=
解得:t=
初速度v0=
根据动能定理得,W-mg(H+h)=mv02.则W=mg(H+26h).
根据能量守恒得,ηP=,所以P=
所以带动水泵的电动机的输出功率至少为
故答案为:;
雨滴在空中运动时所受阻力与其速率的平方成正比.若有两个雨滴从高空中落下,其质量分别为m1、m2,落至地面前均已做匀速直线运动.则这两个雨滴做匀速直线运动时其重力的功率之比为( )
正确答案
解析
解:当重力与阻力相等时,雨滴做匀速直线运动,重力的功率P=mgv=fv,f=kv2,则P=kv3.所以.
又kv2=mg..则
.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
某人在离地面h=20m高处以水平速度v0=5m/s抛出一个质量m=1kg的小球,不计空气阻力,g 取10m/s2.求:
(1)小球在空中飞行的时间?
(2)小球落地点离抛出点的水平位移?
(3)小球在空中飞行的过程中重力的功率是多少?
正确答案
解:(1)由有:
s=2s
(2)水平位移为:x=v0t=5m/s×2s=10m
(3)从抛出到落地的整个过程中重力做功的平均功率
答:(1)小球在空中飞行的时间为2s
(2)小球落地点离抛出点的水平位移为10m.
(3)从抛出到落地的整个过程中重力做功的平均功率为100W;
解析
解:(1)由有:
s=2s
(2)水平位移为:x=v0t=5m/s×2s=10m
(3)从抛出到落地的整个过程中重力做功的平均功率
答:(1)小球在空中飞行的时间为2s
(2)小球落地点离抛出点的水平位移为10m.
(3)从抛出到落地的整个过程中重力做功的平均功率为100W;
如图,两个完全相同的小球A、B,在同一高度处以相同大小的初速度v分别水平抛出和竖直向上抛出,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、两个小球在运动的过程中都是只有重力做功,机械能守恒,所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等,方向不同,所以速度不同,故A错误.
B、到达底端时两物体的速率相同,重力也相同,但A物体重力与速度有夹角,B物体重力与速度方向相同,所以落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率,故B正确.
C、速度的变化率等于加速度,两球在运动的过程中,加速度相同.故C错误.
D、A球的运动时间小于B球的运动时间,重力做功相等,根据P=知,A球重力的平均功率大于B球重力的平均功率.故D正确.
故选:BD.
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