1、简答题 如图所示,质量为m的物体以一定初速度滑上斜面,上滑到最高点后又沿原路返回.已知斜面倾角为θ,物体与斜面的动摩擦因数为μ,上滑的最大高度为h.则物体从开始滑上斜面到滑回到原出发点的过程中,重力做功是多少?摩擦力做功是多少?滑回到原出发点时重力的功率是多少?
参考答案:(1)根据题意可知物体从开始滑上斜面到滑回到原出发点的过程中高度差△h=0,
所以WG=mg△h=0
(2)根据几何关系可知物体从开始滑上斜面到滑回到原出发点的过程中运动的路程为
s=2hsinθ
Wf=-fs=-μmgcosθ?2hsinθ=-2μmgh?cotθ
(3)从开始滑上斜面到最高点的过程中运用动能定理得:
WG1+Wf1=0-12mv02
求得;?12mv02=mgh+μmgh?cotθ①
从开始滑上斜面到回到原出发点的过程中运用动能定理得:
WG+Wf=12mv2-12mv02②
由①②解得:
v=
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 汽车质量5t,为60KW,当汽车在水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍,g取10m/s2,问;
(1)汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?
(2)若汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
(3)若汽车从静止开始,保持额定功率做加速运动,10s后达到最大速度,求此过程中汽车的位移.
参考答案:(1)当汽车达到最大速度时,加速度a=0,此时有:F=f=0.1mg…①
又:P=F…②
①②联立得:vm=Pf=600000.1×5000×10m/s=12m/s
(2)汽车作匀加速运动,由牛顿第二定律得:F-0.1mg=ma,
解得:F=7.5×103N.
设汽车刚达到额定功率时的速度为vl,则:P=F?v,
代入数据得:v1=8m/s.
设汽车作匀加速运动的时间为t,则:v=at,
代入数据得:t=16s.
(3)设汽车得位移为x,从静止到刚刚到达最大速度过程由动能定理得:
Pt-0.1mgx=12mvm2
代入数据解得:x=48m
答:(1)汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是12m/s;
(2)这一过程能维持时间为16s;
(3)此过程中汽车的位移为48m.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 雨滴在空中运动时,受到的空气阻力与其速度的平方成正比.若两个雨滴从空中落下,其质量分别为m1、m2,落至地面前均已做匀速直线运动,则两雨滴落地前时重力的功率之比为( )
A.
= B.= C.= D.=
参考答案:当重力与阻力相等时,雨滴做匀速直线运动,重力的功率P=mgv=fv,f=kv2,则P=kv3.所以P1P2=v13v23. 又kv2=mg.v1v2=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 汽车上坡的时候,司机必须换档,其目的是( ) A.减小速度,得到较小的牵引力 B.增加速度,得到较小的牵引力 C.减小速度,得到较大牵引力 D.增加速度,得到较小的牵引力
参考答案:由P=FV可知,在功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大,此时更容易上坡,所以C正确. 故选:C.
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 (8分)一列货车的质量为5.0×105kg,在平直轨道以额定功率3000kw加速行驶,当速度由10m/s加速到所能达到的最大速度30m/s时,共用了2min,则这段时间内列车前进的距离是多少?g=10m/s2
参考答案:S=1600米
本题解析:速度最大时:牵引力F=f,所以f= (3分) 应用动能定理 ?(3分) 得:S=1600米(2分)
本题难度:简单
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