- 功率
- 共116题
为了降低潜艇噪音，提高其前进速度，可用电磁推进器替代螺旋桨。潜艇下方有左、右两组推进器，每组由6个相同的用绝缘材料制成的直线通道推进器构成，其原理示意图如下。在直线通道内充满电阻率ρ=0.2Ω∙m的海水，通道中a×b×c=0.3m×0.4m×0.3m的空间内，存在由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B=6.4T、方向垂直通道侧面向外。磁场区域上、下方各有a×b=0.3m×0.4m的金属板M、N，当其与推进器专用直流电源相连后，在两板之间的海水中产生了从N到M，大小恒为I=1.0×103A的电流，设电流只存在于磁场区域。不计电源内阻及导线电阻，海水密度ρ≈1.0×103kg/m3。
（1）求一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小，并判断其方向；
（2）在不改变潜艇结构的前提下，简述潜艇如何转弯？如何“倒车”？
（3）当潜艇以恒定速度v0=30m/s前进时，海水在出口处相对于推进器的速度v=34m/s，思考专用直流电源所提供的电功率如何分配，求出相应功率的大小。
正确答案
见解析。
解析
（1）安培力的大小，F=BIL=6.4×1000×0.3=1.92×103N，
根据左手定则可知，方向：垂直于BI平面向右；
（2）开启或关闭不同个数的左、右两侧的直线通道推进器，实施转弯。
改变电流方向，或改变磁场方向，可以改变海水所受磁场力的方向，实施“倒车”。
（3）电源提供的电功率中的第一部分为牵引功率
P1=F牵v0=6.9×105W
电源提供的电功率中的第二部分为单位时间内海水的焦耳热功率
推进器内海水的电阻
电源提供的电功率中的第三部分为单位时间内海水动能的增加量
单位时间内通过推进器的水的质量为
m=ρmbcv水对地=480kg
单位时间内其动能增加为P3=
知识点
一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用。下列判断正确的是
正确答案
解析
由动量定理求出1s末、2s末速度分别为：v1=2m/s、v2=3m/s 故合力做功为 
知识点
2012年11曰，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加——作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为I000m。已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。则
正确答案
解析
由图b求出飞机的位移大约为110m，约为无阻拦索时的1/10，故A对；在0.4s-2.5s时间内，图像的斜率恒定，加速度恒定，阻拦索的张力恒定，故B错；由图像的斜率求出飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 g，故C对；阻拦索的张力恒定，飞机的速率减小，由P=FV可知阻拦系统对飞机做功的功率减小，故D错。
知识点
3.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（ ）
A4倍
B2倍
C
D
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
如图，一长为
A
B
C
D
正确答案
解析
拉力作用于杆上，杆与此同时给小球弹力作用，小球在重力和杆的弹力作用下做匀速圆周运动，将重力分解到沿半径方向和切线方向，沿半径方向提供小球做圆周运动的向心力，沿切线方向与杆给小球的弹力平衡即为：mgsin30○，故此时杆给小球弹力的功率为：mgsin30○Lw=
知识点
如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（ ）
正确答案
解析
由于小球做匀速圆周运动，小球上升的过程中竖直方向分速度逐渐增大，则 PG＝mgv竖逐渐增大，小球上升过程中只有重力和拉力做功，而动能保持不变，根据动能定理可知任意极短时间内两力做功代数和总为零，可推出两力功率大小关系PF＝PG＝mgv竖，即拉力的功率逐渐增大，A项正确。
知识点
某车以相同功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为υ1和υ2，则
A
B
C
D
正确答案
解析
略
知识点
位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同。则可能有 （ ）
正确答案
解析
设F2与水平方向夹角为
知识点
下表列出了某种型号轿车的部分数据,表格右侧图为轿车中用于改变车速的挡位.手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度,从“1～5”逐挡速度增大，R是倒车挡。试问若轿车在额定功率下,要以最大动力上坡,变速杆应推至哪一档？以最高速度运行时,轿车的牵引力约为多大？
正确答案
解析
略
知识点
18.我国科学教正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为
A．弹射器
B．弹射器对舰载机所做的功为
C．弹射器对舰载机做功的平均功率为
D．舰载机在弹射过程中的加速度大小为
正确答案
ABD
试题分析：设发动机的推力为
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
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