1、选择题 汽车发动机的额定功率为60kw,汽车的质量为5t.汽车在水平面上行驶时,阻力与车重成正比,g=10m/s2,当汽车以额定功率匀速行驶时速度达12m/s.突然减小油门,使发动机功率减小到40kw,对接下去车子的运动情况的描述正确的有( )
A.先做匀减速运动再做匀速运动
B.先做加速度增大的减速运动再做匀速运动
C.先做加速度减小的减速运动再做匀速运动
D.最后的速度大小是8m/s
参考答案:A、根据P=Fv知,功率减小,则牵引力减小,开始牵引力等于阻力,根据牛顿第二定律知,物体产生加速度,加速度的方向与速度方向相反,汽车做减速运动,速度减小,则牵引力增大,则牵引力与阻力的合力减小,知汽车做加速度减小的减速运动,当牵引力再次等于阻力时,汽车做匀速运动.故A、C正确,B错误.
D、当额定功率为60kW时,做匀速直线运动的速度为12m/s,则f=P1V1=6000012N=5000N.当牵引力再次等于阻力时,又做匀速直线运动,v=P2f=400005000m/s.故D正确.
故选ACD.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 一辆质量为2.0×103kg的汽车以额定功率为60kw在水平公路上行驶,汽车受到的阻力为一定值,在某时刻汽车的速度为20m/s,加速度为0.50m/s2,求(g取10m/s2):
(1)汽车所能达到的最大速度是多大?
(2)当汽车的速度为10m/s时的加速度是多大?
(3)若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为a=1.0m/s2,则这一过程能保持多长时间?
参考答案:(1)汽车以额定功率行驶,当速度为20m/s,加速度为0.50m/s2,
则有:P?v-f=ma
解之得:f=2×103N
当阻力等于牵引力时,汽车达到最大速度为v=PF=Pf=60×1032×103m/s=30m/s.
(2)汽车以额定功率行驶,当速度为10m/s,由牛顿第二定律可得:
Pv′-f=ma′
解之得:a′=2m/s2
(3)汽车从静止开始做匀加速直线运动,由于牵引力不变,速度增加,导致功率增大.
当达到额定功率,速度继续增加,导致牵引力减小.因此汽车达到额定功率时,结束匀加速过程.
则有:P?v-f=ma?
当P达到额定功率时,则有v=15m/s
由速度与时间关系,得t=△va=151s=15s
即静止开始做匀加速直线运动的时间为15s
答:(1)汽车所能达到的最大速度是30m/s
(2)当汽车的速度为10m/s时的加速度是2m/s2
(3)静止开始做匀加速直线运动的时间为15s.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 测定运动员体能的一种装置如图所示,运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),定滑轮下悬一个质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法,其中正确的是

[? ]
A.人对传送带不做功
B.人对传送带做负功
C.人对传送带做功的功率为m2gv
D.人对传送带做功的功率为(m1+m2)gv
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 质量为m的汽车在平直的公路上以初速度v.开始做加速运动,经过时间t前进了x时,速度达到最大值Vm,若汽车在加速的过程中发动机始终保持额定功率P,汽车所受阻力大小恒为f,则在这段时间内发动机所做的功为( )
A.Pt
B.fx
C.fvmt
D.
mvm2-m+fx
参考答案:由于发动机功率恒定,则经过时间t,发动机所做的功为:W=Pt,故A正确;
汽车从速度v0到最大速度vm过程中,由动能定理可知:
W-fs=12mvm2-12mv20
解得:W=12mvm2-12mv20+fx,故D正确;
当速度达到最大值vm时,由P=Fvm=fvm,
所以汽车的牵引力在这段时间内做功也等于Pt=fvmt,故C正确;
fx表示阻力做功,故B错误
故选ACD
本题解析:
本题难度:简单
5、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