额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度是20m/s.汽车的质量是2t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2m/s2,运动过程中阻力
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额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度是20m/s.汽车的质量是2t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2m/s2,运动过程中阻力不变.求: (1)汽车受到的阻力有多大? (2)6s末汽车的瞬时功率有多大? |
答案
(1)当牵引力与阻力相等时,速度最大. 根据P=Fvm=fvm得, f==N=4000N. (2)根据牛顿第二定律得,F-f=ma 解得F=ma+f=2000×2+4000N=8000N. 匀加速直线运动最大速度vm1==10m/s. 而v=at=12m/s>10m/s,知5s末功率达到最大,6s末的功率等于额定功率,P=80000W. 答:(1)汽车所受到的阻力为4000N. (2)6s末汽车的瞬时功率为80000W. |
举一反三
如图所示,在水平地面上有A、B两个物体,质量分别为mA=3.0kg、mB=2.0kg,在它们之间用一轻绳连接,它们与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1.现用两个方向相反的水平恒力F1、F2同时作用在A、B两物体上,已知F1=20N,F2=10N,g取10m/s2.当运动达到稳定时,求:(1)A、B共同运动的加速度;(2)物体B对轻绳的作用力. |
两根足够长的光滑平行导轨与水平面的夹角θ=30°,宽度L=0.2m,导轨间有与导轨平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,如图所示,在导轨间接有R=0.2Ω的电阻,一质量m=0.01kg、电阻不计的导体棒ab,与导轨垂直放置,无初速释放后与导轨保持良好接触并能沿导轨向下滑动.(g取10m/s2) (1)求ab棒的最大速度. (2)若将电阻R换成平行板电容器,其他条件不变,试判定棒的运动性质.若电容C=1F,求棒释放后4s内系统损失的机械能. |
质量为60kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下,经2.5s落地.消防队员受到的竖直向上的摩擦力变化情况如图所示,取g=10m/s2.在消防队员下滑的过程中: (1)他向下加速与减速的加速度大小分别多大? (2)他落地时的速度多大? (3)他克服摩擦力做的功是多少? |
如图1所示,质量m=2.0kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.20.从t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前8s内F随时间t变化的规律如图2所示.g取10m/s2.
求: (1)在图3的坐标系中画出物体在前8s内的v-t图象 (2)前8s内物体所受摩擦力的冲量 (3)前8s内水平力F所做的功. |
如下图所示绘出了在车子轮胎与路面间的动摩擦因数分别是μ1与μ2时,刹车痕(即刹车距离)与刹车前车速的关系图线(图线a对应μ1,图线b对应μ2).v为刹车前车速,s为刹车痕长度,已知绝大多数车子的轮胎与路面间的动摩擦因数小于等于μ1且大于等于μ2.例如,刹车痕长度为20m时,刹车前车速为50~56km/h. (1)假设刹车时车轮立即停止转动,尝试用你学过的知识定量说明刹车痕与刹车前车速的关系; (2)若发生了撞车的交通事故,交通警察要根据碰撞后两车的损害程度(与车子结构相关)、撞后车子的位移及横转情形等来估算碰撞时的车速.同时还要根据刹车痕判断撞前司机是否刹车及刹车前的车速.若某车子轮胎与路面间的动摩擦因数是μ1,估算出碰撞时该车子的速度为40km/h,碰撞前的刹车痕为20m,请根据右图确定该车子刹车前的车速是多少?并在右图中纵轴上用字母A标出.答:______. |
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