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1、计算题 发动机额定输出功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度是40m/s。汽车的质量为2.0×103kg。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2m/s2,发动机的输出功率达到额定功率之后保持不变,运动过程中阻力不变.求:
(1)汽车受到的阻力多大?
(2)汽车维持匀加速运动的时间是多少?
(3)5s末、15s末汽车的瞬时功率各多大?
参考答案:(1)
(2)
(3)
、
本题解析:解:(1)
(2)
?解得:
?
(3)因
,所以

因
,所以
点评:高中物理中,分析受力和物理过程是非常重要的.最大功率要用第三阶段中的Pm=FV=fVm计算,而不能用第一阶段中的F与第三阶段中的Vm的乘积计算,两个F是不同的;Vm是最终速度,整个过程并不全是匀加速运动,不能用Vm=at来计算整个过程时间. 要注意某一时刻的物理量要对应起来.
本题难度:一般
2、简答题 汽车发动机的额定功率为60kw,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,试问:
(1)汽车保持额定功率从静止启动后的加速过程中,加速度的大小如何变化?当汽车速度达6m/s时,其加速度为多大?起动后汽车能达到的最大速度是多少?
(2)汽车从静止开始保持加速度a=0.5m/s2运动,汽车获得的牵引力多大?这一过程中汽车的功率如何变化?该过程能维持多长时间?
参考答案:(1)根据P=Fv知,速度增大,功率不变,则牵引力减小,根据a=F-fm知加速度减小,汽车做加速度逐渐减小的加速运动.
当汽车速度为6m/s时,牵引力F=Pv=600006N=10000N.
则加速度a=F-fm=10000-0.1×500005000m/s2=1m/s2.
当牵引力等于阻力时,速度达到最大.则P=Fv=fvm
则vm=Pf=600005000m/s=12m/s.
(2)当加速度为a=0.5m/s2运动,根据牛顿第二定律得,F-f=ma,
得F=f+ma=5000+5000×0.5N=7500N.
由于牵引力不变,速度增大,根据P=Fv知,汽车的功率增大.
匀加速直线运动的最大速度:vm1=PF=600007500m/s=8m/s.
则匀加速直线运动的时间:t=vm1a=80.5s=16s.
答:(1)汽车保持额定功率从静止启动后的加速过程中,加速度的逐渐减小,当汽车速度达6m/s时,其加速度为1m/s2.起动后汽车能达到的最大速度是12m/s.
(2)汽车从静止开始保持加速度a=0.5m/s2运动,汽车获得的牵引力为7500N.这一过程中汽车的功率逐渐增大.匀加速直线运动维持16s.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (15分)几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车。
(1)假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少?
(2)若动车组运动阻力正比于其速度,已知动车组最大功率P0时最大速度是
,若要求提速一倍,则动车组功率是多少?
(3)若动车组从静止开始做匀加速直线运动,经过
时间达到动车组最大功率P,然后以该最大功率继续加速,又经过
时间达到最大速度
,设运动阻力恒定,动车组总质量为m,求动车组整个加速距离。
参考答案:

本题解析:(1)每节动车的功率为P,每节动车的重力是G,阻力为kG
1节动车加3节拖车
(1分)
6节动车加3节拖车
(2分)
得到
(2分)
(2)阻力正比于速度
最大速度时
(2分)
则
(1分)
车速提升一倍
(2分)
(3)最大功率是P,最大速度是v,则阻力f为
(1分)
匀加速过程功率随时间均匀增加,发动机的平均功率是P/2,设总路程是s,有动能定理
(2分)
解得
(2分)
考点:本题考查机车的功率。
本题难度:一般
4、计算题 为了响应国家的“节能减排”号召,某同学采用了一个家用汽车的节能方法,在符合安全行驶要求的情况下,通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施,使汽车负载减少,假设汽车以72 km/h的速度匀速行驶时,负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2 000 N和1 950N,请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少?
参考答案:解:v=72 km/h=20 m/s
由P=Fv,得P1=F1v=f1v,P2=F2v=f2v
故△P=P1-P2=(f1-f2)v=1×103 W
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 物体m从倾角为α的固定的光滑斜面由静止开始下滑,斜面高为h,当物体滑至斜面底端,重力做功的瞬时功率为
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单