- 功率
- 共4824题
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0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
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(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定).
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示.
请你分析纸带数据,回答下列问题:(结果保留两位有效数字)
(1)该电动小车运动的最大速度为______m/s;
(2)关闭小车电源后该电动小车运动的加速度大小为______m/s2
(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==
=1.5m/s
(2)由△x=at2可知,加速度:a==
=2.0m/s2;
(3)小车受到的摩擦阻力大小为:f=ma=0.4×2.0N=0.8N,则小车匀速时牵引力的大小F=f=0.8N,
由P=Fv可得,小车的额定功率为:P=Fv=fvm=0.8×1.5W=1.2W;
故答案为:(1)1.5;(2)2.0;(3)1.2.
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==
=1.5m/s
(2)由△x=at2可知,加速度:a==
=2.0m/s2;
(3)小车受到的摩擦阻力大小为:f=ma=0.4×2.0N=0.8N,则小车匀速时牵引力的大小F=f=0.8N,
由P=Fv可得,小车的额定功率为:P=Fv=fvm=0.8×1.5W=1.2W;
故答案为:(1)1.5;(2)2.0;(3)1.2.
重力是1N的物体做自由落体运动.试求:
(1)在2s末重力的即时功率?
(2)在2s内重力的平均功率?
正确答案
解:(1)物体做自由落体运动,2s末速度为:
v=gt=10×2m/s=20m/s
根据P=Fv得2s末重力做功的即时功率为:
P=Gv=1×20W=20W
(2)2s内的位移为:
根据得在2s内重力的平均功率为:
答:(1)在2s末重力的即时功率为20W;
(2)在2s内重力的平均功率为10w.
解析
解:(1)物体做自由落体运动,2s末速度为:
v=gt=10×2m/s=20m/s
根据P=Fv得2s末重力做功的即时功率为:
P=Gv=1×20W=20W
(2)2s内的位移为:
根据得在2s内重力的平均功率为:
答:(1)在2s末重力的即时功率为20W;
(2)在2s内重力的平均功率为10w.
完全相同的两辆汽车,以相同速度在平直的公路上并排匀速行驶,当它们从车上轻推下质量相同的物体后,甲车保持原来的牵引力继续前进,乙车保持原来的功率继续前进,一段时间后( )
正确答案
解析
解:由题意知,甲乙两车在拖车脱离后的瞬间汽车牵引力相同,阻力相同,则汽车的速度、加速度均相同,
但甲保持牵引力不变,始终做加速度恒定的匀加速运动即加速度保持不变,而乙车保持功率不变,据P=FV知牵引力F=即乙车的牵引力随着速度的增加而减小,故同时开始运动后甲车将超在乙前,故A选项正确,BCD错误.
故选A.
汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动,所受阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、匀加速运动合外力F为定值,又因为阻力不变,故牵引力恒定不变,由P=Fv,v逐渐增大 所以P增大 所以A正确,B错误.
C、由v=at得:速度变化量△v=v2-v1=a(t2-t1)=a△t,因为加速度相同,任意相等时间速度变化量相同.所以C正确.
D、△Ek=W合=(F-f)s,在任意相等时间内,F、f、a、都是一个定值,因为物体做匀加速运动,故在任意相等位移内,△Ek是一个定值,由△Ek=-
知速度变化不同,所以D错误.
故选:AC
汽车在平直公路上行驶,它受到的阻力大小不变,若发动机的功率保持恒定,汽车在加速行驶的过程中,它的牵引力F将______,加速度a将______(选填“增大”或“减小”).
正确答案
减小
减小
解析
解:根据P=Fv,发动机的功率不变,汽车加速行驶的过程中,速度增大,则牵引力减小,根据a=,阻力不变,加速度减小.
故答案为:减小;减小
(2016•南京模拟)下列表述中符合实际情况的是( )
正确答案
解析
解:A、小球在1s内下落的高度大约h=,与三楼的高度接近,故A正确.
B、鸡蛋的质量大约0.05kg,举过头顶,克服重力做功大约W=mgh=0.05×10×0.5J=0.25J,故B错误.
C、小华步行的速度不可能达到10m/s,故C错误.
D、小强正常上楼的功率等于克服重力做功的功率,根据P=mgv知,P=500×2W=1000W,故D错误.
故选:A.
电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体,绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1200W,要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在被吊高接近90m时,已开始以最大速度匀速上升,g=10m/s2)所需时间为______.
正确答案
7.75s
解析
解:第一阶段以最大拉力拉着物体匀加速上升,当电动机达到最大功率时,功率保持不变,物体变加速上升,速度增大,拉力减小,当拉力与重力相等时速度达到最大.
此时有:Pm=mgVm
代入数据解得Vm==
m/s=15m/s
对于第一段匀加速,加速度设为a,末速设为v1,上升高度h1,则有:
Fm-mg=ma
Pm=Fmv1
V1=a1t1
h1=
代入数据解得:v1=10m/s,t1=2s,h1=10m
第二段,以最大功率上升,由动能定理得:Pmt2-mg(h-h1)=mvm2-
mv12
解得t2=5.75s
所以吊起落水物体所用总时间为t=t1+t2=7.75s
故答案为:7.75s.
关于功率的概念,下面的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、功率是描述力对物体做功快慢的物理量,故A错误.
B、由P=,可知,在t相同时,W越大,P越大,故B正确.
C、由P=Fv可知,F越大,v越大,则P越大,故C正确.
D、力对物体做功越多,它的功率不一定大,还与所用的时间有关,故D错误.
故选:BC.
在水平路面上运动的汽车的额定功率为150kW,质量为10t,设阻力恒定,且为汽车重力的0.1倍,求:
(g取10m/s2)
(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度.
(2)若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
(3)若汽车以额定功率不变由静止起动后,当汽车的加速度为2m/s2时,速度是多大?
正确答案
解:(1)当汽车速度最大时,
F=Ff,P=P 额,
故 =15m/s
(2)汽车由静止开始做匀加速起动的过程中a不变
当v增大时,P增大.当P=P额时,此过程结束
F=Ff+ma=(0.1×104×10+104×0.5)N=1.5×104N
=10m/s
解得:t==20s
(3)F‘=Ff+ma'=(0.1×104×10+104×2)N=3×104N
=5m/s
答:(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度15m/s.
(2)若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持20s
(3)若汽车以额定功率不变由静止起动后,当汽车的加速度为2m/s2时,速度是5m/s
解析
解:(1)当汽车速度最大时,
F=Ff,P=P 额,
故 =15m/s
(2)汽车由静止开始做匀加速起动的过程中a不变
当v增大时,P增大.当P=P额时,此过程结束
F=Ff+ma=(0.1×104×10+104×0.5)N=1.5×104N
=10m/s
解得:t==20s
(3)F‘=Ff+ma'=(0.1×104×10+104×2)N=3×104N
=5m/s
答:(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度15m/s.
(2)若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持20s
(3)若汽车以额定功率不变由静止起动后,当汽车的加速度为2m/s2时,速度是5m/s
如图所示,质量均为m的物体A、B通过一劲度系数为k的轻弹簧相连,开始时B放在地面上,A、B都处于静止状态.现用手通过细绳缓慢地将A向上提升距离L1时,B刚要离开地面,此过程手做功W1、手做功的平均功率为P1;若将A加速向上拉起,A上升的距离为L2时,B刚要离开地面,此过程手做功W2、手做功的平均功率为P1.假设弹簧一直在弹性限度范围内,则( )
正确答案
解析
解:A、开始时AB静止,弹簧处于压缩状态,压缩量为kx′=mg
x′=
要使B刚要离开地面,则弹力应等于B的重力,即kx=mg
故形变量x=,故两次物体上升的高度均为X=x′+x=2
,故AB错误
C、当缓慢上提时,A物体的动能不变,提升过程中有拉力、重力做功;因开始时弹簧压缩,B被拉起时伸长,并且压缩时的形变量也为.故在提起的过程中弹力不做功;
由动能定理可知W1-mgL1=0;
W1=mgL1.
当加速上提时,同理可知:
W2-mgL2=,
W2=mgL2+
则.知W2>W1,故C正确
D、在加速向上拉起的过程中,时间较短,根据P=,知P2>P1.故D错误
故选C
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