- 机械能守恒定律
- 共29368题
关于功率的概念，下列说法中正确的是（ ）
A功率是描述力对物体做功多少的物理量
B由P=
C由P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比
D某个力对物体做功越快，它的功率就一定大
正确答案
解析
解：A、功率是描述做功快慢的物理量，某个力对物体做功越快，它的功率就一定大，所以A错误，D正确．
B、由P=
C、由P=Fv可知，只有当功率不变时，汽车牵引力才与速度成反比，所以C错误．
故选：D．
一列机车的质量是m=5×105kg，在水平平直轨道上由静止开始匀加速启动，加速度大小为a=0.4m/s2．已知机车的额定功率为P=3000kw，机车的行驶过程中能达到的最大速率vm=30m/s，行驶过程中阻力f恒定，则：
（1）机车匀加速阶段的牵引力F多大？
（2）机车能保持a=0.4m/s2做匀加速运动的时间t为多长？
正确答案
解：（1）当牵引力等于阻力时速度最大，阻力为f=
根据牛顿第二定律得
F-f=ma
F=f+ma=3×105N
（2）匀加速阶段获得速度为v=
所需时间为t=
答：（1）机车匀加速阶段的牵引力F为300000N
（2）机车能保持a=0.4m/s2做匀加速运动的时间t为多25s
解析
解：（1）当牵引力等于阻力时速度最大，阻力为f=
根据牛顿第二定律得
F-f=ma
F=f+ma=3×105N
（2）匀加速阶段获得速度为v=
所需时间为t=
答：（1）机车匀加速阶段的牵引力F为300000N
（2）机车能保持a=0.4m/s2做匀加速运动的时间t为多25s
正确答案
解析
解：滑板和运动员受重力mg、水对滑板的弹力N，绳子的拉力F，不计水的阻力，根据物体的平衡有
Ncosθ-mg=0
又根据题设条件，N=ρSv2sin2θ，绳子的拉力F=mgtanθ可得牵引的速度v=
牵引功率P=Fv=
故答案为：
以下数据中，最接近事实的是（ ）
正确答案
解析
解：A、普通铅笔的长度约为40cm与实际普通铅笔的长度20cm相比，相差较大，不符合题意；
B、人洗澡时合适的水温约60℃与实际洗澡水合适温的度40℃相比相差太大，不符合题意；
C、人骑自行车的功率约为60W～70W，接近实际，符合题意；
D、短跑运动员的速度最快约为v=
故选C．
关于功和功率的概念，下列说法中正确的是（ ）
A功是能量转化的量度
B功有正负，说明功是矢量
C根据P=
D根据P=F•v可知，汽车在运动过程中发动机的牵引力和速度成反比
正确答案
解析
解：A、功是能量转化的量度，故A正确．
B、功有正负，正负不表示方向，功是标量，故B错误．
C、功率是反映做功快慢的物理量，力做功越多，功率不一定越大，故C错误．
D、当功率一定时，根据P=Fv，牵引力与速度成反比，故D错误．
故选：A．
质量为2t的汽车在平直公路上由静止开始运动，若保持牵引力恒定，则在20s速度增大到10m/s，这时汽车刚好达到额定功率，然后保持额定输出功率不变，再运动15s达到最大速度15m/s，求：
（1）汽车的额定功率；
（2）汽车运动过程中受到的阻力；
（3）汽车在前35s内共前进多少米？
正确答案
解：设汽车的额定功率为P，汽车受到的阻力为Ff，
（1）、（2）由题意知，
匀加速阶段：F-Ff=ma，
又因为P=Fv1，
v1=at1
联立以上四式，代入数据解得：P=30kW，Ff=2000N
（3）匀加速阶段汽车位移为：
变加速阶段的汽车位移为x2，根据动能定理得：
代入数据解得：x2=162.5m，
故汽车在35s内的总路程为：x=x1+x2=100+162.5=262.5m．
答：（1）汽车的额定功率为30kW；
（2）汽车运动过程中受到的阻力为2000N；
（3）汽车在前35s内共前进262.5m．
解析
解：设汽车的额定功率为P，汽车受到的阻力为Ff，
（1）、（2）由题意知，
匀加速阶段：F-Ff=ma，
又因为P=Fv1，
v1=at1
联立以上四式，代入数据解得：P=30kW，Ff=2000N
（3）匀加速阶段汽车位移为：
变加速阶段的汽车位移为x2，根据动能定理得：
代入数据解得：x2=162.5m，
故汽车在35s内的总路程为：x=x1+x2=100+162.5=262.5m．
答：（1）汽车的额定功率为30kW；
（2）汽车运动过程中受到的阻力为2000N；
（3）汽车在前35s内共前进262.5m．
正确答案
解析
解：在0-2t0时间内，a=
在0-2t0时间内的位移为
在2t0-3t0时间内的位移为
总位移s=s1+s2
根据动能定理得，W=
联立以上各式解得：
故答案为：
Amg
Bmg
Cmg
Dmg
正确答案
解析
解：物体下滑过程中机械能守恒，则有：mgh=
物体滑到底端重力功率为：p=mgvsinθ ②
联立①②解得：
P=mg
故选：B．
关于功率公式P=
A由P=
B由P=Fv只能求出某一段时间的平均功率
C由P=Fv知，汽车的功率与它的速度成正比
D由P=Fv知，当汽车的功率一定时，牵引力与速度成反比
正确答案
解析
解：A、应用功率公式：P=
B、P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度，故B错误；
C、从P=Fv知，当F不变的时候，汽车的功率和它的速度是成正比的，当F变化时就不对了，故C错误；
D、从P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，故D正确．
故选：D
一辆汽车的质量是5×103 kg，发动机的额定功率为60kW，汽车所受阻力恒为5×103 N，如果汽车从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后又以额定功率运动了一段距离后汽车达到了最大速度，在整个过程中，汽车运动了125m．求：
（1）汽车的最大速度；
（2）汽车匀加速行驶的时间；
（2）问在这个过程中，汽车发动机的牵引力做功多少？
正确答案
解：（1）汽车行驶的最大速度为vm=
（2）由牛顿第二定律可知在匀加速阶段
F-f=ma
F=f+ma=7500N
由P=FV可知达到额定功率时速度为V=
由V=at得
t=
（3）根据动能定理得W=fs=
W=
答：（1）汽车的最大速度为12m/s；
（2）汽车做匀加速运动的时间为16s；
（3）在整个过程中，汽车发动机做的功是9.85×105J
解析
解：（1）汽车行驶的最大速度为vm=
（2）由牛顿第二定律可知在匀加速阶段
F-f=ma
F=f+ma=7500N
由P=FV可知达到额定功率时速度为V=
由V=at得
t=
（3）根据动能定理得W=fs=
W=
答：（1）汽车的最大速度为12m/s；
（2）汽车做匀加速运动的时间为16s；
（3）在整个过程中，汽车发动机做的功是9.85×105J
出行是人们工作生活中必不可少的环节，出行的工具五花八门，使用的能源也各不相同．某品牌电动自行车的铭牌如下：根据此铭牌中的有关数据，可知该自行车的额定时速约为______km/h（保留两位有效数字）
正确答案
28
解析
解：电动车在1h内转过的圈数为：n=300×60=18000r．
所以电动车在1h内运动的距离为：s=π×0.508×18000m≈28000m=28km，所以该车的额定时速v=28km/h．
故答案为：28．
（2015秋•南京校级期末）如图1所示，质量为m的物体置于水平地面上，所受水平拉力F在2s时间内的变化图象如图甲所示，其运动的速度图象如图乙所示，g=10m/s2．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、2s内的速度方向不变，位移一直增大，物体没有回到出发点，故A错误．
B、根据速度时间图线的斜率知，0-1s内和1-2s内加速度大小相等，方向不同，故B错误．
C、由图可知，1s末速度最大，拉力的功率最大，则最大功率P=Fv=10×1W=10W，故C错误．
D、由图线可知，物体做匀减速运动的加速度大小a=1m/s2，根据牛顿第二定律得，a=μg，解得
故选：D．
某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.6kg，②将电动小车、纸带和打点计时器按如图1所示安装，③接通打点计时器（其打点周期为0.02s），④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器．上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图2所示：
请你分析数据回答下列问题（设整个过程中小车所受阻力恒定，结果保留两位有效数字）：
①该电动小车的最大速度为______m/s．
②车所受阻力为______N．
③该电动小车的额定功率为______W．
正确答案
解：①根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有：
vm=
②从右端开始取六段位移，根据逐差法有：
a=
其中T=0.04s，代入数据解得：a=2.1m/s2，方向与运动方向相反．
③根据牛顿第二定律有：f=ma，将m=0.6kg代入得：f=1.26N．
当汽车达到额定功率，匀速运动时，F=f，P=Fv=fvm，
代人数据解得：P=1.8W．
故答案为：①1.5；②1.2； ③1.8．
解析
解：①根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有：
vm=
②从右端开始取六段位移，根据逐差法有：
a=
其中T=0.04s，代入数据解得：a=2.1m/s2，方向与运动方向相反．
③根据牛顿第二定律有：f=ma，将m=0.6kg代入得：f=1.26N．
当汽车达到额定功率，匀速运动时，F=f，P=Fv=fvm，
代人数据解得：P=1.8W．
故答案为：①1.5；②1.2； ③1.8．
正确答案
解析
解：在0～t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，根据牛顿第二定律有：a=
故选BC．
通常情况下，列车所受阻力与车速的平方成正比，即f=kv2．如果相同的两列车分别以 v1=120km/h和v2=40km/h的速度匀速行驶，两机车功率大小之比P1：P2等于（ ）
正确答案
解析
解：
∵列车匀速行驶，
∴牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等．
∴F=f=kv2，
∵P=Fv=kv3，
∴
故选C
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