- 功率
- 共4824题
质量为1kg的小铁球从足够高的高度由静止释放，不计空气阻力，g取10m/s2．则（ ）
正确答案
解析
解：A、小球下落3s末的速度v=gt=30m/s，则重力的瞬时功率P=mgv=10×30W=300W．故A正确，B错误．
C、3s内的位移h=
故选：A
用竖直向上、大小为25N的力提一质量为2kg的物体，使之从静止开始匀加速上升．已知2s末物体的速度为5m/s内拉力做功______J，重力做功______J，2s内拉力的平均功率为______w，2s末拉力的功率为______w．（g取10m/s2）
正确答案
125
-100
62.5
125
解析
解：物体受拉力和重力，根据牛顿第二定律，有：F-mg=ma，解得：F=m（g+a）=2×（10+2.5）=25N；
2s内的位移x=
所以拉力做的功为：WF=Fx=125J
重力做的功为：WG=-mgx=-100J
2s内拉力的平均功率为P=
2s末拉力的功率为P=Fv=125W
故答案为：125；-100；62.5；125
质量为2t的汽车，发动机的额定功率为80kW，在阻力不变的水平公路上，以额定功率启动，其最大速度为20m/s，当汽车的速度为16m/s时的加速度大小为（ ）
正确答案
解析
解：当速度达到最大时有：P额=Fvmax=fvmax
所以有：f=
当速度为16m/s时，由P额=F′v解得：
F′=5000N
故有：a=
故选：A
A若该车要以最大动力上坡，变速杆应推至五挡
B若把0～72km/h的加速过程视为匀加速直线运动，则此过程中轿车的加速度为2m/s2
C若该车在水平路面上以额定功率行驶，则当速度v=72km/h时加速度为
D当该车在水平路面上以额定功率和最高速度运行时，轿车的牵引力为3000N
正确答案
解析
解：A、当车要以最大动力上坡，变速杆应推至一档，功率一定，速度越小，牵引力越大．故A错误．
B、若把0～72km/h的加速过程视为匀加速直线运动，则此过程中轿车的加速度a=
CD、当速度最大时，牵引力等于阻力，此时有：F=f=
故选BC．
汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为1×103kg，汽车在路面上行驶时，阻力是车的重力的0.2倍，取g=10m/s2，则从静止起动后：
（1）若汽车始终保持额定的功率不变，在倾角为37°的斜坡向上行驶能达到的最大速度是多少？（阻力是车的重力的0.2倍）
（2）若汽车始终保持额定的功率不变，当汽车的加速度为1m/s2时，汽车水平行驶的速度多大？
（3）若汽车以2m/s2的加速度从静止开始匀加速启动，匀加速的时间多长？
正确答案
解：（1）当牵引力等于阻力时速度最大．
根据P=Fvm=（mgsin37+f）vm得，
（2）设当汽车的加速度为1 m/s2时牵引力为F1，由牛顿第二定律得 F1-f=ma1
得F1=f+ma1=2×103 N+1×103×1 N=3×103 N
汽车的速度为v=
（3）根据牛顿第二定律得，F2-f=ma2，
得F2=f+ma2=2×103 N+1×103×2 N=4×103 N．
则匀加速直线运动的最大速度
由v=at得，t=
答：（1）若汽车始终保持额定的功率不变，在倾角为37°的斜坡向上行驶能达到的最大速度是7.5m/s；
（2）若汽车始终保持额定的功率不变，当汽车的加速度为1m/s2时，汽车的速度为20m/s；
（3）若汽车以2m/s2的加速度从静止开始匀加速启动，匀加速的时间为7.5s．
解析
解：（1）当牵引力等于阻力时速度最大．
根据P=Fvm=（mgsin37+f）vm得，
（2）设当汽车的加速度为1 m/s2时牵引力为F1，由牛顿第二定律得 F1-f=ma1
得F1=f+ma1=2×103 N+1×103×1 N=3×103 N
汽车的速度为v=
（3）根据牛顿第二定律得，F2-f=ma2，
得F2=f+ma2=2×103 N+1×103×2 N=4×103 N．
则匀加速直线运动的最大速度
由v=at得，t=
答：（1）若汽车始终保持额定的功率不变，在倾角为37°的斜坡向上行驶能达到的最大速度是7.5m/s；
（2）若汽车始终保持额定的功率不变，当汽车的加速度为1m/s2时，汽车的速度为20m/s；
（3）若汽车以2m/s2的加速度从静止开始匀加速启动，匀加速的时间为7.5s．
列车在恒定功率的牵引下，从车站出发沿平直轨道行驶10min，速度达到108km/h的最大速度，那么这段时间内列车行驶的距离（ ）
正确答案
解析
解：v=108km/h=30m/s，
根据速度时间图象曲线与坐标轴围成的面积表示位移可知，如果物体做初速度为零，
速度为30m/s的匀加速直线运动，位移等于三角形的面积，即：
x=
若以30m/s做匀速直线运动，则位移为：x′=30×600=18000m
而此时实际曲线形成面积大于9000m，小于18000m．
故选：D．
把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．把几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为160km/h；现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为480km/h，则此动车组可能（ ）
正确答案
解析
解：当牵引力等于阻力时，速度最大，有：
A、当动车组由3节动车加3节拖车编成，当速度最大时有：
B、当动车组由3节动车加9节拖车编成，当速度最大时有：
C、当动车组由6节动车加2节拖车编成，当速度最大时有：
D、当动车组由3节动车加4节拖车编成，当速度最大时有：
故选：C．
一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动．其v-t图象如图所示．已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：汽车受到的阻力f=0.1×2×103×10=2×103N；
AB、前5s内，由图a=2m/s2，由牛顿第二定律：F-f=ma，求得：F=f+ma=（0.1×2×103×10+2×103×2）N=6×103N 故A错误．B正确．
C、t=5s末功率达到额定功率，P=Fv=6×103×10W=6×104W=60kw； 故C错误；
D、当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度vm=
故选：BD．
求：（1）汽车所受阻力的大小；
（2）汽车的质量．
正确答案
解：（1）加速过程在B点结束，即此后汽车沿平直路面作匀速运动，由平衡条件和图象信息可得
FB-f=0 ①
FB=104N ②
由①②得阻力 f=104N
（2）由图象信息得：汽车的功率 P=Fv=104×10W=105W
汽车加速运动过程，牵引力做功为 W=pt
根据动能定理可得 Pt-Fs=
解得m=
答：（1）汽车所受阻力的大小为104N；
（2）汽车的质量为12000kg．
解析
解：（1）加速过程在B点结束，即此后汽车沿平直路面作匀速运动，由平衡条件和图象信息可得
FB-f=0 ①
FB=104N ②
由①②得阻力 f=104N
（2）由图象信息得：汽车的功率 P=Fv=104×10W=105W
汽车加速运动过程，牵引力做功为 W=pt
根据动能定理可得 Pt-Fs=
解得m=
答：（1）汽车所受阻力的大小为104N；
（2）汽车的质量为12000kg．
质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s．若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变．求：
（1）汽车所受阻力的大小；
（2）3s末汽车的瞬时功率；
（3）汽车做匀加速运动的时间．
正确答案
解：（1）当速度最大时，F=f．
有P=fvm，则f=
（2）根据牛顿第二定律有：F-f=ma．
则牵引力F=f+ma=4000N+2×103×2N=8000N．
所以匀加速运动的最大速度为v=
V2=at2=6m/s
所以3s末时汽车还在匀加速运动状态
则3秒末汽车的瞬时功率P=Fv=8000×6W=48000W=48kW
（3）匀加速直线运动的时间t=
答：（1）汽车所受阻力为4000N；（2）3s末汽车的瞬时功率为48kW；（3）汽车做匀加速运动的时间为5s
解析
解：（1）当速度最大时，F=f．
有P=fvm，则f=
（2）根据牛顿第二定律有：F-f=ma．
则牵引力F=f+ma=4000N+2×103×2N=8000N．
所以匀加速运动的最大速度为v=
V2=at2=6m/s
所以3s末时汽车还在匀加速运动状态
则3秒末汽车的瞬时功率P=Fv=8000×6W=48000W=48kW
（3）匀加速直线运动的时间t=
答：（1）汽车所受阻力为4000N；（2）3s末汽车的瞬时功率为48kW；（3）汽车做匀加速运动的时间为5s
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