- 功率
- 共3985题
下表列出某种型号轿车的部分数据,根据表中数据可知:该车以最大功率和最高速度在水平路面上行驶时所受阻力的大小是_______ N;假定轿车所受阻力恒定,若轿车保持最大功率行使,当轿车载重200 kg、速度达到10m/s时,加速度为________ m/s2。
正确答案
3000 10
汽车速度最大时,牵引力与摩擦力平衡,所以,则水平路面上行驶时所受阻力的大小是
,当速度达到10m/s时,牵引力大小为
,根据牛顿第二定律可知
,所以加速度
故答案为:3000 10
如图所示,板长为L,板的B端静止放有质量为m的小物体,物体与板的动摩擦因数为μ.开始时板水平,在缓慢转过一个小角度α的过程中,小物体保持与板相对静止,求在这个过程中:
(1)重力对小物体做的功;
(2)摩擦力对小物体做的功;
(3)板对小物体做的功.
正确答案
(1) WG =" -" mglsin (2)Wf = 0 (3) W板 = mglsin
(1)根据重力功的特点WG=mgh可求得 WG =" -" mglsin
(2) 由于静摩擦力沿板向上,运动中它始终与速度垂直,
所以它不做功,即Wf = 0
(3)对小物体在此过程中用动能定理
即有 WG + W板 =0
解得 W板 = mglsin
(9分)额定功率为80kw的汽车,在平直公路上行驶的最大速率是20m/s.汽车质量为2000kg,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,设运动过程中阻力不变.求:
(1) 汽车所受阻力多大?
(2) 3s末汽车的瞬时功率多大?
(3)汽车维持匀加速运动的时间多长?
正确答案
(1)Ff =4×103 N(2)4.8×104 W(3) t =5s。
(1)汽车以最大速度行驶时:根据 Ff=
带入数据可得Ff =4×103 N
(2)汽车在3秒末的速度为v3="at=6" m/s,
根据 F-Ff=ma,
可得,F=8000N, P3=Fv3=4.8×104 W
(3)设匀加速运动的时间为t,
则t时刻的速度为v ="a" t =2t,
这时汽车的功率为额定功率。
由P =Fv,将F =8000N和v ="2" t
解得t =5s。
本题考查机车启动的两种形式,当汽车速度最大时牵引力等于阻力,由功率P=Fv可求得最大速度,因为汽车以恒定加速度启动,由v=at可求得3s末速度大小,再由牛顿第二定律可求得牵引力大小,再由功率公式可求得此时功率大小,要求汽车匀加速运动的时间,需要先求匀加速运动的最大速度,当汽车功率增大到额定功率时匀加速运动的速度最大,由P=Fv可求得此时的速度,再由v=at求得运动时间
(6分)人拉原来静止的重300N的车在水平路面上前进,拉力大小为20N,方向斜向上且与水平方向成300角,车前进500米,车与路面的动摩擦因数为0.03,求:
(1)拉力对车所做的功;
(2)摩擦力对车所做的功;
(3)车获得的动能.
正确答案
(1) 8000J(2) (3)3680j
(1) 拉力对车所做的功
(2)摩擦力对车所做的功
(3)由动能定理;
本题考查功W=Fs的应用和动能定理的应用,以车为研究对象,由W=Fs其中s为在力F方向上发生的位移,由受力分析可知摩擦力的大小,物体所受合力做功等于物体动能的变化量
质量为m="4000" kg的卡车,额定输出功率为P="60" kW,当它从静止出发沿坡路前进时每行驶100 m,升高5 m,所受阻力大小为车重的0.1倍,取g="10" m/s2,试求:
(1)卡车能否保持牵引力为8000 N不变在坡路上行驶?
(2)卡车在直路上行驶时能达到最大的速度为多大?这时牵引力为多大?
(3)如果卡车用4000 N的牵引力以12 m/s的速度上坡,到达坡顶时,速度为4 m/s,那么卡车在这一段路程中的最大功率为多少?平均功率是多少?
正确答案
(1)不能 (2)10 m/s 6×103 N (3)4.8×104 W 3.2×104 W
分析汽车上坡过程中受力情况,牵引力F,重力mg=4×104 N,f=kmg=4×103 N,支持力 N,依题意sinθ=.
(1)汽车上坡时,若F="8000" N,而f+mgsinθ=4×103 N+4×104×() N=6×103 N,即F>f+mgsinθ时,汽车加速上坡,速度不断增大,其输出功率P=F·v也不断增大,长时间后,将超出其额定输出功率,所以汽车不能保持牵引力为8000 N不变上坡.
(2)汽车上坡时,速度越来越大,必须不断减小牵引力以保证输出功率不超过额定输出功率,当牵
引力F=f+mgsinθ时,汽车加速度为0,速度增到最大,设为vm,则
P=F·v=(f+mgsinθ)·vm
vm= m/s="10" m/s.
F=f+mgsinθ=4×103 N+4×104×() N
=6×103 N.
(3)若牵引力F="4000" N,汽车上坡时,速度不断减小,所以最初的功率即为最大,P="F·v=4000×12" W=4.8×104 W.整个过程中,平均功率[AKP-]=F·v=4000×W=3.2×104 W.
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