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1、填空题 (1)质量为
的小球在距地面高为
处以某一初速度水平抛出,落地时速度方向与水平方向之间的夹角为
。则小球落地时速度大小为
,小球落地时重力的功率为
。(不计空气阻力,重力加速度
)
参考答案:5 40
本题解析:小球落地时的竖直速度为
,所以落地的速度
,小球落地时重力的功率为P=mgvy=40W.
考点:平抛运动及功率的概念。
本题难度:一般
2、填空题 如图甲所示,一质量为m=1kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物体在受如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为零,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2,则物体从A运动到B间的平均速度为______m/s,水平力F在5s时间内对小物块所做功的功率______W.
参考答案:在3s-5s的时间内,物块在水平恒力F的作用下由B点匀加速直线运动到A点,
设加速度为a,AB间的距离为s,则:F-μmg=ma,
所以a=F-μmgm=2m/s2.
位移s=12at2=4m,
所以物体从A运动到B间的平均速度为.v=xt=43=1.33m/s
整个过程中摩擦力做的功为Wf=-2μmgs=16J,所以A错误.
设整个过程中F所做的功为WF,物体回到A点的速度为V,
由动能定理得:WF-2μmgs=12mV2
又由于 V2=2aS
所以 WF=2μmgs+mas=24J,
所以水平力F在5s内对物块平均做功功率为P=WFt=245W=4.8W
故答案为:1.33;4.8
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 关于功率概念,下列说法中正确的是
A.力对物体做的功越多,力做功的功率越大
B.功率是描述物体做功快慢的物理量
C.从公式P=Fv可知,汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高
D.由
算出的功率是瞬时值
参考答案:B
本题解析:由于功率P与功W和时间t有关,故不能说功W越大,功率就越大,因为还有时间的关系不知道,可以说在时间相等的情况下,对物体做的功越多,功率就越大,故A不对;功率是描述做功快慢的物理量,故B是正确的;C汽车发动机的功率是由汽车本身所决定的,并不是可以不断提高的,故C不对;由于由
算出的功率是一段时间的功与时间的比值,故其大小是这段时间内的平均值,D也不对。
本题难度:一般
4、简答题 一辆质量为2t的汽车额定功率为60kW,在水平路面上所能达到的最大速度为30m/s.设该车在水平路面上行驶过程中所受的阻力不变.
(1)若该车以额定功率启动,求当该车的速度达到10m/s时加速度;
(2)若该车以额定功率启动,求该车通过最初600m所用的时间(此时该车已达到最大速度);
(3)若该车以1m/s2的加速度匀加速启动,求该车匀加速阶段通过的位移.
参考答案:(1)当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时,汽车达到最大速度,此时发动机牵引力F等于所受到的阻力f,由:
P=Fvm=fvm①
得:f=Pvm=60×10330N=2000N
当汽车达到速度v=10m/s时,牵引力为F1,则有:
P=F1v②
得:F1=Pv=60×10310N=6×103N
由牛顿第二定律得:
a=F1-fm=6000-20002000m/s2=2m/s2③
(2)对汽车由动能定理得:
Pt-fs=12mv2m-0④
联立①④解得:t=25s
(3)设汽车匀加速运动时牵引力为F2,则由牛顿第二定律得:
F2=ma1+f=2000×1+2000N=4000N⑤
设加速阶段的末速度为v2,则有:
P=F2v2
所以,v2=PF2=60×1034×103m/s=15m/s
由运动学公式得加速阶段位移为:
x=v222a1=1522×1m=112.5m
答:(1)该车的速度达到10m/s时加速度2m/s2
(2)该车通过最初600m所用的时间25S
(3)该车匀加速阶段通过的位移112.5m
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,质量相等的甲、乙两小球从一光滑直角斜面的顶端同时由静止开始释放,甲小球沿斜面下滑经过a点,乙小球竖直下落经过b点,a、b两点在同一水平面上,不计空气阻力,取开始释放处所在的水平面为零势能平面.下列说法中正确的是( )
A.甲小球在a点的速率等于乙小球在b点的速率
B.甲小球到达a点的时间等于乙小球达到b点的时间
C.甲小球在a点的机械能等于乙小球在b点的机械能
D.甲小球在a点时重力功率等于乙小球在b点时重力功率