额定功率为8W的玩具汽车,质量为2kg,汽车在水平桌面上由静止开始以a=0.5m/s2做匀加速直线运动,在运动过程中汽车的最大速率可达2m/s,求:(1)汽车牵
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额定功率为8W的玩具汽车,质量为2kg,汽车在水平桌面上由静止开始以a=0.5m/s2做匀加速直线运动,在运动过程中汽车的最大速率可达2m/s,求: (1)汽车牵引力为多大?匀加速运动过程可维持多长时间? (2)汽车在匀加速运动过程中,牵引力、摩擦力对其各做多少功? |
答案
解:(1)玩具汽车先匀加速,后变加速,最终匀速运动。设牵引力为F1,摩擦力为F2,则P=F2vm 解得:F2=4N 根据牛顿第二定律有:F1-F2=ma 得:F1=F2+ma=5N 设匀加速运动能达到的最大速度为vm′,则:P=F1vm′ 解得:vm′=1.6m/s 又vm′=at 所以,匀加速运动过程可维持的时间t==3.2s (2)匀加速运动的位移为:s=at2=2.56m 故汽车在匀加速运动过程中牵引力做的功为:W1=F1s=12.8J 摩擦力做的功为:W2=-F2s=-10.24J |
举一反三
功率,下列认识正确的是 |
[ ] |
A.由P = W / t可知功率越大的机器做的功越多 B.由P = Fv可知汽车发动机功率越大,汽车的速率越大 C.由P = W / t可知单位时间内做功越多则功率越大 D.由P = Fv可知当速度大小一定时,做功的力越大其实际输出功率越大 |
机车在平直轨道上做匀加速运动,假设运动中所受的阻力始终不变,下列说法正确的是 |
[ ] |
A.机车输出功率不变 B.机车输出功率逐渐减少 C.在任意两相等时间内,机车动能变化相等 D.在任意两相等时间内,机车动量变化相等 |
下列各图是反映汽车以额定功率P额从静止开始匀加速启动,最后做匀速运动的过程中,其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像,其中正确的是 |
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A. |
B. |
C. |
D. |
如图所示,木箱高为L,其底部有一个小物体Q(可视为质点),现用力竖直向上拉木箱,使木箱由静止开始向上运动。若保持拉力的功率不变,经过时间t,木箱达到最大速度,这时让木箱突然停止,小物体会继续向上运动,且恰能到达木箱顶端。已知重力加速度为g,不计空气阻力,则木箱的最大速度为_____________,时间t内木箱上升的高度为_____________。 |
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继沪宁高铁开通运行之后,沪杭高铁也在2010年10月26日顺利开通运行。沪宁高铁使上海到南京最快只需要73分钟;而沪杭高铁使上海、杭州的旅行时间压缩到38分钟,沪宁杭的时空距离将进一步拉近,“长三角高铁时代”的脚步将迈得更为坚实。设重为1×105N的列车从上海虹桥站出发,始终以恒定的功率行驶,列车沿着倾角为10°的立交斜坡向上行驶,能达到的最大速度为306km/h,当它沿相同坡度的斜坡下坡行驶最大速度为360km/h,若斜坡足够长,已知列车所受阻力始终与其速度成正比(即f=kv),取sin10°=0.174。试求: (1)比例系数k和列车发动机的功率; (2)在水平路面上行驶时,列车的最大速度。 |
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