- 功率
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质量为m=2kg的物体做自由落体运动,在下落过程中(取g=10m/s2),求:
(1)前2s内重力做的功
(2)第2s秒末重力的瞬时功率.
正确答案
解:(1)物体在2s内的位移x=gt2=
×10×4=20m,所以2s内的重力做的功W=mgh=2×10×20=400J;
(2)2s末的速度v=gt=10×2=20m/s,2s末的功率P=mgv=2×10×20=400W.
答:(1)前2s内重力做的功为400J;
(2)第2s秒末重力的瞬时功率为400W.
解析
解:(1)物体在2s内的位移x=gt2=
×10×4=20m,所以2s内的重力做的功W=mgh=2×10×20=400J;
(2)2s末的速度v=gt=10×2=20m/s,2s末的功率P=mgv=2×10×20=400W.
答:(1)前2s内重力做的功为400J;
(2)第2s秒末重力的瞬时功率为400W.
如图所示,滑轮和绳质量及摩擦不计,用力F提升原来静止的质量为m=10kg的物体,以大小为a=2m/s2的加速度匀加速上升.求
(1)头3秒内力F做的功;
(2)第3秒末力F的功率.(g取10m/s2)
正确答案
解:(1)滑轮省力,但不省功,直接对物体受力分析,物体受两根绳的拉力T=2F和重力mg,
根据牛顿第二定律,有:T-mg=ma,
解得:T=m(g+a)=10×(10+2)=120N;
3s内的位移:s=at2=
×2×32=9m
拉力做功W=2Fs=Ts=120×9=1080J
(2)3s末的速度:v=at=2×3m/s=6m/s
所以3s末拉力的功率为:P=2Fv=TV=120N×6m/s=720W
答:(1)3s内力F做的功为1080J.
(2)第3秒末力F的功率为720W
解析
解:(1)滑轮省力,但不省功,直接对物体受力分析,物体受两根绳的拉力T=2F和重力mg,
根据牛顿第二定律,有:T-mg=ma,
解得:T=m(g+a)=10×(10+2)=120N;
3s内的位移:s=at2=
×2×32=9m
拉力做功W=2Fs=Ts=120×9=1080J
(2)3s末的速度:v=at=2×3m/s=6m/s
所以3s末拉力的功率为:P=2Fv=TV=120N×6m/s=720W
答:(1)3s内力F做的功为1080J.
(2)第3秒末力F的功率为720W
汽车以恒定的额定功率P由静止开始在水平路面上加速运动,其所受阻力大小恒为f,经过时间t,汽车的运动速度v1刚好满足P=fv1,在此过程中,( )
正确答案
解析
解:A、由于功率不变,根据p=Fv可知随着汽车速度的增加,汽车的牵引力减小,此过程汽车做加速度减小的加速运动,故A错误;
B、根据P=Fv可知,汽车的速度逐渐增大,F逐渐减小,故牵引力发生变化,故B错误;
C、由于汽车功率不变,所以汽车牵引力做功W=Pt,故C正确;
D、当牵引力减小到等于阻力时,加速度等于零,速度达到最大值,,此后以速度v1做匀速运动,故D错误.
故选:C
如图所示是质量为1kg的滑块在水平面上作直线运动的v-t图象,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由v-t图象可知,5-7s内做匀变速直线运动,运动加速度恒定,为:a==-3m/s2;故A错误;
B、4-6s内时间内的位移:x==6m,滑块的平均速度为:
=
=
=3m/s;故B错误;
C、5-7s内加速度为:a=-4m/s2,故合力大小为:F=ma=-4N(负号表示方向);
在5.5s时,速度为2m/s,故滑块克服合外力的功率为:P=Fv=4×2=8W;故C错误;
D、由动能定理可得,3s-7s内,合力做功为:W=0-mv2=-8J,则平均功率为:P=
=
=2W;故D正确;
故选:D.
汽车的额定功率为90KW,当水平路面的阻力为f时,汽车行驶的最大速度为v,此时的牵引力为F,则( )
正确答案
解析
解:当牵引力和阻力的大小相等时,汽车的速度到达最大值,所以P=Fv=fv,
A、当阻力为2f时,汽车最大速度为=
,所以A正确;
B、当汽车牵引力为2F时,根据P=Fv,可得汽车的最大速度为=
v,所以B错误;
C、汽车的额定功率与汽车的牵引力无关,汽车的额定功率仍为为90KW,所以C错误;
D、由于摩擦力的作用,汽车发动机的输出功率会比汽车的额定功率要小,所以D错误.
故选A.
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