1、计算题 某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机,将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中,以达到节能的目的。某次测试中,汽车以额定功率行驶700m后关闭发动机,测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图,其中①是关闭储能装置时的关系图线,②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定,空气阻力不计,求

(1)汽车的额定功率P;
(2)汽车加速运动500m所用的时间t;
(3)汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能E?
参考答案:(1)
?(2)16.25s?(3)
本题解析:
题分析:(1)关闭发动机且关闭储能装置后,汽车在地面的阻力f的作用下减速至静止,位移从700m到1100m发生位移
,由动能定理
解得
?
汽车匀速运动的动能
解得
?
汽车匀速运动时牵引力大小等于阻力,故汽车的额定功率
?
(2)汽车加速运动过程中,观察图像可见汽车加速运动500m过程,动能从
增加到
由动能定理
?
解得
?
(3)由功能关系,汽车开启储能装置后动能一部分转化为克服阻力做功,另外一部分向蓄电池提供的电能因此向蓄电池提供的电能
?
解得
本题难度:一般
2、填空题 与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力。某一品牌电动自行车整车质量40kg,额定输出功率200W,在额定输出功率不变的情况下,质量为60kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。则此电动车的最大速度为 ;当车速为2m/s时,其加速度为 m/s2 (g="10" m/s2)
参考答案:5m/s; 0.6m/s2
本题解析:略
本题难度:一般
3、选择题 质量为2 t的汽车,发动机的功率为30 kW,在水平公路上能以54 km/h的最大速度行驶,如果保持功率不变,汽车速度为36 km/h时,汽车的加速度为(?)
A.0.5 
B.1 
C.1.5
D.2 
参考答案:A
本题解析:汽车受到的摩擦力
;
速度为10m/s时,汽车的牵引力
,由牛顿第二定律可得:
a=
=
m/s2=0.5m/s2;
故选A,
点评:当达到最大速度时牵引力等于阻力,由功率公式可求得物体受到的摩擦力;再由功率公式求得速度为10m/s时的牵引力,由牛顿第二定律可求加速度
本题难度:一般
4、简答题 如图甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去,物体运动的vt图象如图乙所示,试求:
(1)拉力F做的功;
(2)拉力F在作用时间内的平均功率.
(3)全过程中物体的总功.

参考答案:(1)有图象可知,加速时的加速度为a1=12m/s2,减速时的加速度为a2=-4m/s2
在加速阶段F-G′-f=ma1
在减速阶段-G′-f=ma2
联立解得F=8N
在外力F下通过的位移为x1=6m,故力F做功为W=FL=8×6J=48J
(2)平均功率为P=Wt=481W=48W
(3)整个过程由动能定理可知W=0-0=0,
答:(1)拉力F做的功48J;
(2)拉力F在作用时间内的平均功率48W.
(3)全过程中物体的总功0.
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 金华到衢州动车共3趟,每趟运行时间约30分钟。把动力装置分散安装在每节车厢上,使共既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是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,就是动车组,如图所示。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。
(1)若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/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)若动车组在匀加速运动过程中,通过第一个50 m所用时间是10 s,通过第二个50 m所用时间是6 s,则动车组的加速度为多少?

参考答案:解:(1)设每节动车的功率为P,每节动车的重力为G,阻力为kG
1节动车加3节拖车编成的动车组:P=F1v1,其中牵引力F1=4kG
6节动车加3节拖车编成的动车组:6P=F2v2,其中牵引力F2= 9kG
v1=120 Km/h,代入解得v2=320km/h
(2)通过第一个50 m所用时间是10s,中间时刻的速度
5 m/s
通过第二个50 m所用时间是6s,中间时刻的速度

二个中间时刻的时间差为△t=8s
加速度

本题解析:
本题难度:困难