节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量m=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶,发动机的输出功
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节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量m=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶,发动机的输出功
题型:专项题
难度:
来源:
节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量
m
=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以v
1
=90km/h匀速行驶,发动机的输出功率为
P
=50kw。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L=72m后,速度变为
v
2
=72km/h。此过程中发动机功率的1/5用于轿车的牵引,4/5用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50
%
转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求
(1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力
F
阻
;
(2)轿车从90km/h减速到72km/h过程中,获得的电能
E
电
;
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能
E
电
维持72km/h匀速运动的距离L′。
答案
解:(1)汽车牵引力与输出功率关系P=F
牵
V
将
P
=50kW,
v
1
=90 km/h=25 m/s代入得
当轿车匀速行驶时,牵引力与阻力大小相等,有
(2)在减速过程中,发动机只有
用于汽车的牵引。根据动能定理
代入数据得
电源获得的电能为
(3)根据题设,轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为
在此过程中,由能量转化及守恒定律可知,仅有电能用于克服阻力做功
代入数据的L"=31.5m
举一反三
质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用,设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则此过程中小球克服空气阻力所做的功为
[ ]
A .
B.
C.
D.mgR
题型:同步题
难度:
|
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一半径为R的绝缘光滑1/4圆弧与绝缘光滑水平面pM相切于p点,平面pM处于水平向左电场强度为E的匀强电场中,如图所示。一质量为m、电何量为q的可视为质点的物块从圆弧某一高度由静止滑下,刚滑到p点的速度为V。求:
(1)物块刚滑到p点时对轨道的压力;
(2)物块从光滑圆弧轨道下滑位置到地面的竖直高度;
(3)物块在平面pM上右滑行的最大位移。
题型:北京模拟题
难度:
|
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传送带在工农业生产和日常生活中都有广泛的应用,例如在港口用传送带中运输货物,在机场上用传送带将地面上的行李传送到飞机上等。现有一个水平传送带装置AB,如图所示。传送带的长度L=1m,质量M=1kg的木块随传送带一起以v
1
=2m/s的速度向左匀速运动(传送带移动的速率始终恒定),木块与传送带间动摩擦因数μ=0.5。当木块运动到传送带最左端A点时,一颗质量为m=20g的子弹以v
0
=300m/s水平向右迎面射向木块并从木块中穿出,穿出时速度为u=50m/s。设子弹穿出木块的时间极短,且穿出木块以后子弹未与传送带作用。(传送带装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦,g=10m/s
2
)
(1)试论述木块能否从传送带右端B点离开传送带;
(2)在子弹击中木块到木块离开传送带的整个过程中,子弹、木块和传送带这一系统间所产生的总内能是多少;
(3)子弹击中木块后,传送带由于传送木块多消耗的电能。
题型:北京模拟题
难度:
|
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在2010年2月举行的温哥华冬奥会冰壶比赛中,我国女子冰壶队获得铜牌,显示了强大的实力。比赛场地示意如图,投掷线和营垒圆心相距
s
=30m,营垒半径
R
=1.8m,冰壶石质量均为19kg,可视为质点。某局比赛中,甲方运动员从起踏架处推着冰壶石
C
出发,在投掷线
AB
处放手让冰壶石以速度
m/s沿虚线向圆心
O
点滑出。为保证比赛胜利,使冰壶石
C
能滑到圆心
O
点,将对方已停在
O
点的冰壶石
D
碰走,同时保证甲方冰壶石
C
能留在营垒内,且离圆心越近越好。按比赛规则,甲方运动员可在场地内任意位置刷冰,减小动摩擦因数,使冰壶石
C
以适当的速度碰走冰壶石
D
,乙方运动员可在两冰壶石相碰后越过
D
点时刷冰,减小动摩擦因数使冰壶石
C
滑出营垒。已知冰壶石与冰面间动摩擦因数
,甲方运动员通过刷冰可使动摩擦因数
减小到0.002,乙方运动员通过刷冰可使动摩擦因数
减小到0.0025。两冰壶石发生正碰,碰撞过程中系统能量损失为冰壶石
C
碰撞前动能的
,碰撞前后两冰壶石始终在同一直线上运动,
g
取10m/s
2
。比赛中两方依次投冰壶石,每队有4个人,每个人2个冰壶石。等到双方将冰壶石全部投完之后,一局便结束了,此时开始计算得分。求:
(1)若甲方运动员不刷冰,冰壶石
C
能滑行的最大距离是多少。
(2)为保证甲方在本局比赛中获胜,即冰壶石
C
不脱离营垒,冰壶石
C
碰撞前瞬间速度的大小;
(3)为保证甲方在本局比赛中获胜,即冰壶石
C
不脱离营垒,甲方运动员在投掷线
AB
到营垒圆心之间刷冰的最大距离是多少。
题型:北京模拟题
难度:
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空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示,一个质量为m、电荷量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v
1
,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v
2
,运动方向与水平方向之间的夹角为α,A、B两点之间的高度差与水平距离均为H,则以下判断中正确的是
[ ]
A.若v
2
>v
1
,则电场力一定做正功
B.A、B两点间的电势差
C.小球由A点运动到B点,电场力做的功W=
m
-
m
-mgH
D.小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P=
sinα
题型:四川省模拟题
难度:
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