微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、选择题 一轮船在水中匀速运行时所受阻力的大小与速率成正比,发动机功率为P时轮船匀速运行的速率为v,轮船匀速运行的速率为2v时发动机的功率为( )
A.P
B.2P
C.4P
D.8P
参考答案:轮船匀速行驶的最大速度是v时,有P=fv=kv2.
当轮船行驶的最大速度提高到2v,阻力f′=2kv,则发动机的功率P′=f′?2v=4kv2=4P.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (18分)两根足够长的光滑金属导轨平行固定在倾角为θ的斜面上,它们的间距为d.磁感应强度为B的匀强磁场充满整个空间、方向垂直于斜面向上.两根金属杆ab、cd的质量分别为m和2m,垂直于导轨水平放置在导轨上,如图所示.设杆和导轨形成的回路总电阻为R而且保持不变,重力加速度为g.

(1)给ab杆一个方向沿斜面向上的初速度,同时对ab杆施加一平行于导轨方向的恒定拉力,结果cd杆恰好保持静止而ab杆则保持匀速运动.求拉力做功的功率.
(2)若作用在ab杆的拉力与第(1)问相同,但两根杆都是同时从静止开始运动,求两根杆达到稳定状态时的速度.
参考答案:(1)
?(2)
?方向沿斜面向下
本题解析:(1)cd杆保持静止,则杆所受安培力
? ① (2分)
设ab杆所受的拉力为F,则对ab杆,有?
?②(2分)
设ab杆的速度为v0,则回路中的感应电流
? ③(2分)
拉力做功的功率
? ④(1分)
联立解得拉力做功的功率
? ⑤(2分)
(2)开始时ab杆所受合力沿斜面向上,因此沿斜面向上运动,而cd杆所受合力沿斜面向下,因此沿斜面向下运动,随着速度的增大,安培力也逐渐增大,最后两杆同时达到匀速运动状态。
设ab杆和cd杆最后的速度大小分别为v1、v2,因为两杆组成的系统所受的外力合力为零,
因此系统动量守恒,取沿斜面向上为正方向,
则
? ⑥(2分)
cd杆匀速运动,则杆所受安培力
? ⑦(1分)
回路中的电流
?⑧(2分)
联立解得ab杆和cd杆达到稳定状态时的速度分别为
(方向沿斜面向上)? ⑨(2分,)
(方向沿斜面向下)?⑩(2分)
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,卡车通过定滑轮以恒定的功率P0拉绳,牵引河中的小船沿水面运动,已知小船的质量为m,沿水面运动时所受的阻力为f且保持不变,当绳AO段与水平面夹角为θ时,小船的速度为v,不计绳子与滑轮的摩擦,则此时小船的加速度等于

A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:假设卡车速度是v0,对小船运动分解,小船的速度为v的沿绳分量与卡车速度相同,如图:

由几何关系可知,
,此时卡车的牵引力为
,再对小船受力分析如图:

由牛顿第二定律可知,小船加速度为
,A正确。
本题难度:一般
4、选择题 在平直的公路上,某同学骑自行车的速度约为5m/s,自行车所受地面的阻力约为车和人总重力的0.02倍,根据P=Fv,估算骑车人的功率为(车和人的总质量约为100kg)( )
A.0.1kW
B.1kW
C.10kW
D.100kW
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 某兴趣小组的同学对一辆自制遥控小车的性能进行测试。他们让小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,其v-t图像如图所示。已知小车质量为1kg,在2s~14s小车功率保持不变,在14s末关闭遥控器而让小车自由滑行。v-t图像中除2s~10s图像为曲线外,其余时间图像均为直线。在整个运动过程中小车所受的阻力视为不变。g=10m/s2。求:

(1)小车受到的阻力大小;
(2)小车在匀速行驶阶段的功率;
(3)小车在变加速运动过程中的位移大小。
参考答案:(1)f=1.5N(2)P="9W" (3)s=39m
本题解析:(1)在14s~18s小车在阻力作用下做匀减速运动,
由图像可知a=1.5m/s2? 1分
由牛顿第二定律可知:f=ma? 1分
解得f=1.5N? 1分
(2)在10s~14s小车匀速运动,牵引力F=f? 1分
根据P=Fv? 1分
解得P=9W? 1分
(3)小车在2s~10s内做变加速运动
根据动能定理:Pt-fs=
mv
-
mv
? 2分
解得:s="39m"
本题考查机车启动的应用,当小车制动后只受阻力作用,由速度图像可读出14到18s间的加速度大小,由牛顿第二定律可求得阻力大小,当小车匀速运动时,牵引力等于阻力,由公式P=Fv可求得功率大小,小车在变加速阶段的位移可根据动能定理求得,其中牵引力做功可根据公式W=Pt求得
本题难度:一般
Gluttony kills more than the sword. 暴食比刀剑伤人。