- 功率
- 共4824题
汽车是非常重要的交通工具.在水平地面上的某小汽车由静止启动后做直线运动,在开始运动的0~3s内,小汽车的速度-时间图象和发动机的功率-时间图象如图所示.若在运动过程中汽车受到阻力的大小保持不变,则小汽车的质量为(g取10m/s2)( )
正确答案
解析
解:匀速运动时F=f,且F=
所以f==
匀加速运动时,加速度为a=
在1s末由P=Fv1得
在1-2s内根据牛顿第二定律有:
F-f=ma
m=
故选:B.
某汽车质量为1×103kg,刹车前正在做匀速直线运动,运动中所受阻力是车重的0.2倍.若刹车后在滑动过程中该车所受阻力是车重的0.8倍,刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动产生明显的滑动痕迹,即常说的刹车线.已知刹车线长为16m,g取10m/s2,求:
(1)刹车前该汽车的初始速度V0的大小;
(2)刹车前该汽车牵引力的功率.
正确答案
解:(1)刹车后:a==
=-8m/s2
根据0-v02=2as
解得:v0=16m/s
(2)刹车前:牵引力F=f′=0.2mg
由P=Fv
解得:P=1×103×10×0.2×16W=3.2×104W
答:(1)刹车前该汽车的速度大小为16m/s.
(2)刹车前该汽车牵引力的功率为3.2×104W.
解析
解:(1)刹车后:a==
=-8m/s2
根据0-v02=2as
解得:v0=16m/s
(2)刹车前:牵引力F=f′=0.2mg
由P=Fv
解得:P=1×103×10×0.2×16W=3.2×104W
答:(1)刹车前该汽车的速度大小为16m/s.
(2)刹车前该汽车牵引力的功率为3.2×104W.
B卡车质量为1×103kg,发动机最大输出功率为84kW.卡车由静止出发,开上倾角为30°的斜坡,已知摩擦力为车重的0.1倍.
(1)求卡车在坡路上匀速行驶的最大速度;
(2)如果卡车在坡路上匀速向上行驶的最大速度为8m/s,求卡车所装货物的质量.
正确答案
解:(1)匀速行驶时牵引力等于阻力 =sin+0.1=0.6
由= 得 ==
=14(m/s)
(2)===10500(N)
=sin+0.1=0.6
解得:
M=1750(kg)
所以卡车所装货物的质量为:=-=750(kg)
答:(1)求卡车在坡路上匀速行驶的最大速度为14m/s;
(2)卡车所装货物的质量为750kg.
解析
解:(1)匀速行驶时牵引力等于阻力 =sin+0.1=0.6
由= 得 ==
=14(m/s)
(2)===10500(N)
=sin+0.1=0.6
解得:
M=1750(kg)
所以卡车所装货物的质量为:=-=750(kg)
答:(1)求卡车在坡路上匀速行驶的最大速度为14m/s;
(2)卡车所装货物的质量为750kg.
有一重20N的物体从离地高H=20m的高空自由下落,求整个下落过程重力的功率及落地时重力的功率?
正确答案
解:根据速度位移公式得,v2=2gH
则物体落地时的速度v=
则落地时重力做功的功率P=mgv=20×20W=400W.
下落过程中的平均速度
则重力做功的平均功率
答:整个下落过程重力的功率及落地时重力的功率分别为200W,400W.
解析
解:根据速度位移公式得,v2=2gH
则物体落地时的速度v=
则落地时重力做功的功率P=mgv=20×20W=400W.
下落过程中的平均速度
则重力做功的平均功率
答:整个下落过程重力的功率及落地时重力的功率分别为200W,400W.
下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、根据P=Fv,汽车发动机功率一定时,牵引力的大小一定与速度大小成反比,故A正确;
B、当汽车受到路面的阻力f一定时,由P=Fv=fV可知,汽车匀速运动的速度与发动机实际功率成正比,故B正确;
C、根据p=Fv可知,v=,如果功率是额定功率,则汽车牵引力减到与阻力相等时,速度v达到最大值,故最大速度受额定功率的制约,故C正确;
D、汽车以恒定速度行驶时,发动机的实际功率不一定等于额定功率,可以小于额定功率,故D错误;
本题选错误的,故选:D
质量为m,发动机的额定功率为P0的汽车沿平直公路行驶,当它的加速度为a时,速度为v,测得发动机的实际功率为P1,假设运动中所受阻力恒定,则它在平直公路匀速行驶的最大速度是( )
正确答案
解析
解:(1)发动机的功率为P1时有
P1=FV ①
汽车在水平方向上受的牵引力和阻力,
F-f=ma ②
有①②联立解得
f=
汽车的功率为P0时,当牵引力F‘=f时,速度达到最大
P=fV′
V′=
故选C
汽车在平直公路上行驶,汽车受到的阻力是车重的0.01倍,当汽车速度为4m/s时,加速度为0.4m/s2,若保持此时的功率不变继续行驶,汽车能达到的最大速度为______m/s.(g取10m/s2)
正确答案
20
解析
解:
令汽车质量为m,则汽车行驶时的阻力f=0.01mg,当汽车速度v=4m/s时,汽车的牵引力为F,则有
F-f=ma
F=ma+f
据P=Fv得汽车的功率P=Fv=(ma+f)v
当汽车速度最大时,汽车所受的牵引力F=f,则此时汽车的速度vmax==
=20m/s
故答案为:20
运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目.如图所示,AB是水平路面,BC是半径为20m的圆弧,CDEC是一段曲面.运动员驾驶功率始终是P=1.8kW的摩托车在AB段加速,通过B点时速度已达到最大m=20m/s,再经t=13s的时间通过坡面到达点,此刻关闭发动机水平飞出.已知人和车的总质量m=180kg,坡顶高度h=5m,落地点与点的水平距离s=16m,重力加速度g=10m/s2.如果在AB段摩托车所受的摩擦阻力恒定,且不计空气阻力,求:
(1)AB段摩托车所受摩擦阻力的大小;
(2)摩托车过圆弧B点时受到地面支持力的大小;
(3)摩托车在沿BCDE冲上坡顶冲上坡顶的过程中克服摩擦阻力做的功.
正确答案
解:(1)摩托车在水平面上已经达到了最大速度,牵引力与阻力相等.则有:
P=Fvm=fvm
代入数据解得:f==90N
(2)摩托车通过B点时,由牛顿第二定律得:
N-mg=m
N=mg+m=1800+180×
=5400N
(3)对摩托车的平抛运动过程,有:
t=s
平抛的初速度
摩托车在斜坡上运动时,由动能定理得:
Pt-Wf-mgh=
代入数据解得:Wf=27360J
答:(1)AB段摩托车所受阻力的大小是90N;
(2)摩托车过B点时受到地面支持力的大小是5400N;
(3)摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做功是27360J.
解析
解:(1)摩托车在水平面上已经达到了最大速度,牵引力与阻力相等.则有:
P=Fvm=fvm
代入数据解得:f==90N
(2)摩托车通过B点时,由牛顿第二定律得:
N-mg=m
N=mg+m=1800+180×
=5400N
(3)对摩托车的平抛运动过程,有:
t=s
平抛的初速度
摩托车在斜坡上运动时,由动能定理得:
Pt-Wf-mgh=
代入数据解得:Wf=27360J
答:(1)AB段摩托车所受阻力的大小是90N;
(2)摩托车过B点时受到地面支持力的大小是5400N;
(3)摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做功是27360J.
一台起重机匀加速地将质量为m=1.0×103kg的货物由静止竖直吊起,2s末货物的速度v=4.0m/s,起重机在2s末的瞬时输出功率为(g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解:货物匀加速运动,由速度公式可得,v=at,所以有:a=m/s2=2m/s2,
2s内的位移是:x=at2 =
×2×22 =4m,
2s末的速度为:v=at=2×2=4m/s,
由牛顿第二定律可得:F-mg=ma,
所以有:F=mg+ma=1.0×103×10+1.0×103×2=12000N,
起重机在这2s末的瞬时功率为:
P瞬=Fv=12000×4W=48000W.
故选:B
一辆汽车的额定功率为73.5kW,当它以10m/s的速度行驶时,它的牵引力大小可能( )
正确答案
解析
解:额定功率P=73.5KW=73500W
因为p=Fv,所以F=
当然,实际功率可以小于额定功率,所以牵引力可以小于7350N,故BD正确.
故选:BD
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