热门试卷

解：（1）对物体进行受力分析得：摩擦力f=μFN=0.2×（20+50×0.6）=10N，

则摩擦力做功W=fxcosθ=-10×15=-150J

（2）根据牛顿第二定律得：

a=，

根据得：

则B点处力F的瞬时功率P=Fvcosθ=50×=W

答：（1）摩擦力做了-150J的功；

（2）B点处力F的瞬时功率为600W．

解：（1）由图可知，汽车的长度在标尺上是7mm=0.7cm，所以每1cm的标尺的长度表示的实际的长度为：m

汽车做匀加速直线运动，第一段位移：x1=（2.5-1.5）×6=6m；第二段位移：x2=（3.7-2.5）×6=7.2m

由：△x=x2-x1=a•T2

a=m/s2=1.2 m/s2．

（2）当汽车达到最大速度时，有F=Ff=1600 N．

由P=Fv，得v= m/s．

（3）汽车加速的过程中牵引力与阻力做功，由动能定理得：

所以：=37.5m

答：（1）汽车的加速度大小为1.2m/s2；

（2）车所能达到的最大速度为50m/s；

（3）汽车在12s内的位移是37.5m．

解：（1）当牵引力等于阻力时，速度最大，

则阻力f=，

（2）根据牛顿第二定律得，F-f=ma，解得F=f+ma=4000+2000×2N=8000N，

则匀加速直线运动的末速度，

匀加速直线运动的时间t=．

（3）3s末的速度v′=at3=2×3m/s=6m/s，

则汽车的即时功率P=Fv′=8000×6W=48KW．

答：（1）汽车所受阻力是4000N．

（2）这个匀加速过程的时间为5s．

（3）开始运动后的第3s末，汽车的即时功率是48kW．

解：（1）物体向上运动的加速度：

a==2m/s2，

由牛顿第二定律得：F-mg=ma，

起重机的拉力：

F=m（g+a）=1.2×104N，

物体上升的高度：

h=at2=×2×22=4m，

起重机做功的平均功率：

=2.4×104W；

（2）2s末的速度v=at=2×2=4m/s，

起重机在2s末的瞬时功率：

P=Fv=1.2×104×4=4.8×104W．

答：在这2s内的平均输出功率是2.4×104W；在2s末的瞬时功率是4.8×104W．

解：（1）每节动车的功率为P，每节动车的重力是G，阻力为kG

1节动车加3节拖车 P=F1V1  

其中牵引力F1=4kG

6节动车加3节拖车编成的动车组：

6P=F2V2

其中牵引力F2=9kG

V1=120km/h

代入解得：V2=320km/h．

（2）阻力正比于速度f=kv，最大速度时有：F=f    

则有： 

车速提升一倍，则有：P=k（2v）2=4kv2=4P0，

（3）最大功率是P，最大速度是v0，则阻力f为，则f=   

匀加速过程功率随时间均匀增加，发动机的平均功率是，设总路程是s，有动能定理有：

解得：

答：（1）则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为320km/h；

（2）若动车组运动阻力正比于其速度，已知动车组最大功率P0时最大速度是v，若要求提速一倍，则动车组功率是4P0；

（3）动车组整个加速距离为．

解：（1）根据牛顿第二定律得：

F-f=ma

F=ma+f=6×103×0.5+0.05×6×103×10N=6000N

匀加速运动的最大速度为：v==m/s=10m/s

t==s=20s

（2）当牵引力等于阻力时，速度最大．根据P=Fvm=fvm

得：=m/s=20m/s．

（3）此车以最大速度行驶时，发动机输出功率恒为60kw，设300km需要消耗的质量为M

则Pt2=

t2=

解得M≈126k，氢气的摩尔质量为M0=2g/mol

消耗的物质的量n==mol=6.3×104mol

答：（1）此车以a=0.5m/s2的加速度从静止匀加速起动，这个过程能持续20s；

（2）最大行驶速度是20m/s；

（3）若此车以最大速度行驶300km，发动机效率为50%，则需要6.3×104mol氢气做燃料．

解：平均速度为：v=

当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故有：

牵引力做功为：W=Pt=8×105×550J=4.4×108J

故答案为：240，8×103N，4.4×108J

解：（1）通过记录表格可以看出，动车组有两个时间段处于加速状态，设加速度分别为a1、a2，

由    

代入数据得：，，

（2）根据牛顿第二定律得：F-f=Ma，

f=0.1Mg，

当加速度大时，牵引力也大，代入数据得：

F=f+MN

最大功率为：

P=Fv=2.4×105×80=1.92×107W

（3）当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度为：

vmax==96m/s

答：（1）动车组的两次加速的加速度大小分别为0.1m/s2，0.2m/s2；

（2）在该同学记录的时间段内动车组牵引力的最大功率为1.92×107W；

（3）该动车若保持上问的最大功率继续运行，这该动车能达到的最大速度为96m/s．

解：（1）设动车组在“再生制动”过程的初速度为v1，末速度为v2，加速度为a1，发生的为位移为x1，根据牛顿第二定律得：

-0.075mg=ma1         （1）

又 v22-v12=2a1x1 （2）

代入数据解得：x1=5.0×103m；      （3）

（2）动车组在机械制动过程中最大位移为x2，最小加速度为a2，阻力的最小值为F，则得：x2=x-x1    （4）

又由运动学公式得：0-v22=2ax2

F=ma2         （5）

解得：F=1.3×105N       （6）

（3）功率P出=Fv       （7）

因为匀速，则F=F阻=µmg=0.0225×8×5×104×10=9×104N       （8）

V==90m/s

代入解得：P出=8.1×106W        （9）

P入==9.0×106W             （10）

从江山到杭州运行时间：t==0.83h          （11）

人均耗电：W=P入t=16kwh        （12）

答：（1）该列车在“再生制动”阶段行驶的距离为5.0×103m；

（2）要求该列车制动的总距离不大于6000m，则列车在机械制动阶段受到制动力的最小值是1.3×105N       

（3）列车从江山到杭州（269km）人均耗电16kwh

解：汽车运动中所受的阻力大小为：N．

（1）当汽车的速度为v1=10m/s时的牵引力为F1，根据功率公式P0=F1v1得：N．

根据牛顿第二定律得：F1-Ff=ma1，

汽车的加速度为：m/s2=2.0m/s2，

（2）当汽车以恒定加速度a=1.0m/s2 匀加速运动时，汽车的牵引力为F，根据牛顿第二定律得：F-Ff=ma         

此时汽车的牵引力为：=1.0×104N．         

汽车匀加速运动的时间为t，当P=P0时，匀加速运动过程结束时的速度vt为：

，

．

汽车的位移是：，

汽车牵引力做功为：W=Fx=1.0×104×112.5=1.1×106J．

答：（1）当车速为v1=10m/s时其加速度a1 是2.0m/s2．

（2）保持以a=1.0m/s2 的加速度做匀加速直线运动，维持这一过程的时间t是15s，这一过程中汽车牵引力做功W是1.1×106J．