(16分)汽车发动机的额定功率为60KW,汽车的质量为5t,汽车在水平路面上行驶驶时,阻力是车重的0.1倍,g=10m/s2。(1)汽车保持额定功率不变从静止起
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(16分)汽车发动机的额定功率为60KW,汽车的质量为5t,汽车在水平路面上行驶驶时,阻力是车重的0.1倍,g=10m/s2。 (1)汽车保持额定功率不变从静止起动后,①汽车所能达到的最大速度是多大?②当汽车的加速度为2m/s2时速度多大?③当汽车的速度为6m/s时的加速度? (2)若汽车从静止开始,保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间? |
答案
(1)①12m/s ②4m/s ③1m/s2 (2)16s |
解析
解:汽车运动中所受的阻力大小为 (1)汽车保持恒定功率起动时,做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小到零时,速度达到最大。 ①当a=0时速度最大,所以,此时汽车的牵引力为F1=F’=5×103N 则汽车的最大速度为vm===12m/s ②当汽车的加速度为2m/s时的牵引力为F2,由牛顿第二定律得 F2-F’=ma F2=F’-ma=5×103+5×103×2N=1.5×104N 汽车的速度为 ③当汽车的速度为6m/s时的牵引力为 由牛顿第二定律得 汽车的加速度为 (2)当汽车以恒定加速度0.5 m/s2匀加速运动时,汽车的牵引力为F4,由牛顿第二定律得
汽车匀加速运动的时间为t 由可知,汽车匀加速过程中功率,当时, |
举一反三
一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的斜坡自由滑下(初速度为零)。斜坡的倾角θ=37°,滑雪板与雪面滑动摩擦因素=0.1。则运动员滑至坡底的过程中有: (1)所受几个力所做的功各是多少?(5分) (2)合力做了多少功?(2分) (3)到达坡底时摩擦力的功率是多少?(3分)(不计空气阻力) |
如图所示,质量为m的小球从空中的A点开始做自由落体运动,下降了高度h。在这一过程中,重力对小球做的功等于 ,重力对小球做功的平均功率等于 。(已知重力加速度为g) |
一辆质量为2.0×103kg的汽车以额定功率为6.0×104W在水平公路上行驶,汽车受到的阻力不变,汽车所能达到的最大速度为30m/s(g=10m/s2)。则汽车所受的阻力大小为 N;当汽车的速度为10m/s时,汽车的加速度大小为 m/s2 |
一物体做自由落体运动,在第1s末和第2s末重力做功的瞬时功率之比分别为( ) |
质量为1kg的物体沿倾角为30°、长为0.2m的光滑斜面,从斜面顶端由静止下滑到斜面底端,该过程中物体重力的平均功率为____ _____W,到达斜面底端时物体的重力的瞬时功率为_____ ____W (取g=10m/s2) |
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