- 功率
- 共3985题
质量为的汽车,沿倾角为
的斜坡由静止开始运动,汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为
,汽车发动机的额定输出功率为
,开始时以
的加速度做匀加速运动(
)。求:
(1)汽车做匀加速运动的时间;
(2)汽车所能达到的最大速率;
(3)若斜坡长,且认为汽车达到坡顶之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多少时间?
正确答案
解:(1)根据牛顿第二定律有:;
设匀加速的末速度为,则有:、
;
代入数值,联立解得:匀加速的时间为:
(2)当达到最大速度vm时,有:
解得:汽车的最大速度为:
(3)汽车匀加速运动的位移为:
在后一阶段牵引力对汽车做正功,重力和阻力做负功,根据动能定理有:
又有
代入数值,联立求解得:
所以汽车总的运动时间为:。
某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,如图所示(除2s-10s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线)。已知在小车运动的过程中,2s-14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为1.0kg,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。求:
(1)小车所受到的阻力大小;
(2)小车匀速行驶阶段的功率;
(3)小车在加速运动过程中位移的大小。
正确答案
(1)1.5N
(2)9W
(3)42m
摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。电梯的简化模型如图1所示,考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a随时间t变化的。已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图像如图2所示。电梯总质最m=2.0×103kg,忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2。求
(1)电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;
(2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法。请你借鉴此方法,对比加速度的和速度的定义,根据图2所示a-t图像,求电梯在第1s内的速度改变量△v1和第2s末的速率v2;
(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率p;再求在0~11s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W。
正确答案
解:(1)根据牛顿运动定律
,
,代入数据得:
,
,代入数据得:
(2)面积法:
(3)最大速度
电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率W
根据动能定理:在0~11s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功
某兴趣小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,如图所示(除2s-10s时间段内的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线)。已知小车运动的过程中,2s-14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行。小车的质量为1kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变。求:
(1)小车所受到的阻力大小;
(2)小车匀速行驶阶段的功率;
(3)小车在加速运动过程中位移的大小。
正确答案
解:(1)14到18秒间=1.5N
(2)=9w
(3)2到10秒间得,得
=39m。
1到2秒间=3m,所以加速阶段的位移大小为42m。
某兴趣小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,如图所示(除2s-10s时间段内的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线)。已知小车运动的过程中,2s-14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行。小车的质量为1kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变。求:
(1)小车所受到的阻力大小;
(2)小车匀速行驶阶段的功率;
(3)小车在加速运动过程中位移的大小。
正确答案
解:(1)由图象可得,在14s--18s时间内,阻力大小:
(2)在10s--14s内小车做匀速运动:
故小车功率:
(3)速度图象与时间轴的“面积”的数值等于物体位移大小:
0--2s内,
2s--10s内,根据动能定理有:
解得:
故小车在加速过程中的位移为:
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