1、简答题 质量为1000kg的汽车在200m长的平直跑道做启动、制动性能测试.汽车从跑道一端由静止开始匀加速运动,离终点还有40m时关闭发动机做匀减速运动,汽车恰好停在跑道另一端,全程运动时间为20s.假设汽车运动中所受阻力恒定.求:
(1)汽车关闭发动机时的速度;
(2)加速阶段汽车发动机应保持的牵引力大小?
参考答案:(1)设汽车的最大速度为v,故加速过程的平均速度和减速过程的平均速度均为v2,根据平均速度定义式,有:
v2t=200
解得
v=20m/s;
(2)对加速过程运用动能定理得到:F?(L-s)-f?(L-s)=12mv2
对整个运动过程运用动能定理得到:F?(L-s)-fL=0
联立解得:F=6250N
答:(1)汽车关闭发动机时的速度为20m/s;
(2)加速阶段汽车发动机应保持的牵引力大小为6250N.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 汽车从静止开始运动,在行使过程中保持发动机输出功率不变,下列说法中正确的是:(?)
A.汽车牵引力与运动速度成正比
B.汽车加速度与运动速度成正比
C.汽车位移与运动时间的平方成正比
D.牵引力做功与运动时间成正比
参考答案:D
本题解析:行使过程中保持发动机输出功率不变, 汽车牵引力与运动速度成反比;加速度不恒定,速度非线性变化,功率恒定,做功与运动时间成正比。
本题难度:简单
3、选择题 汽车发动机的额定功率为30kW,质量为2000kg,当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车重的0.1倍,则( )
A.汽车在路面上能达到的最大速度为15m/s
B.若汽车保持以额定功率从静止起动,当汽车的速度为10m/s时的加速度大小为1m/s2
C.若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度做匀加速直线运动,则这一过程能持续7.5s
D.若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度做匀加速直线运动,汽车的速度为8m/s时,发动机的功率为32kW
参考答案:A、当牵引力等于阻力时,速度最大为v=Pf=300000.1×2000×10m/s=15m/s,故A正确;
B、10m/s时牵引力为F=Pv=3000010N=3000N,产生的加速度为a=F-0.1mgm=3000-0.1×2000×102000m/s2=1.5m/s2,故B错误;
C、汽车的牵引力为F-f=ma,F=f+ma=0.1×2000×10+2000×1N=4000N,达到额定功率时的速度为v=PF=300004000m/s=7.5m/s,加速时间为v=at,t=va=7.51s=7.5s,故C正确;
D、由C可知,8m/s时以达到额定功率为30Kw,故D错误;
故选:AC
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 质量为1kg的物块从斜面底端以10m/s的速度滑上斜面,已知斜面的倾斜角为37°,物块与斜面间的动摩擦因数为0.5,已知在整个过程中,斜面都静止不动,且斜面足够长.求:
(1)从物块滑上斜面到离开斜面的过程中,物块所受各力对物块做的功及合力物块做的功;
(2)下滑过程重力做功的平均功率与回到斜面底端时重力的瞬时功率.
参考答案:(1)在上滑过程中,由牛顿第二定律可知
mgsin37°+μmgcos37°=ma
a=gsin37°+μgcos37°=10×0.6+0.5×10×0.8m/s2=10m/s2
上滑的位移为x=v22a=1022×10m=5m
在整个过程中下降的高度为h=0
WG=mgh=0
支持力始终与位移垂直,故做功为WN=0
磨擦力做功为Wf=-2μmgxcos37°=-2×0.5×1×10×5×0.8J=-40J
合力做功为W合=WG+WN+Wf=-40J
(2)下滑过程中物体的加速度为
mgsin37°-μmgcos37°=ma
a=gsin37°+μgcos37°=10×0.6-0.5×10×0.8m/s2=2m/s2,
下滑到斜面底端时的时间为x=12at2
t=
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 (14分) 一辆汽车质量为
,从静止开始起动,沿水平面前进了
米后,就达到了最大行驶速度
,设汽车的牵引功率保持不变,所受阻力为车重的
倍.求:
汽车的牵引力功率;
汽车从静止到刚好开始匀速运动的过程中牵引力做的功.
参考答案:(1)kmg;(2)
。
本题解析:(1)由于汽车所受到的阻力是车重的k倍,故阻力
当F = f时,此时速度最大,故汽车的牵引力功率
(2) 对汽车从静止到刚好开始匀速运动的过程运用动能定理得
?所以
本题难度:简单