1、选择题 质量为m的汽车在平直公路上行驶,发动机的功率P和汽车受到的阻力f均恒定不变。在时间t内,汽车的速度由v0增加到最大速度vm,汽车前进的距离为s,则在这段时间内可以表示发动机所做功W的计算式为?
A.
B.
C.
+fs
D.
参考答案:AC
本题解析:由发动机的功率恒定,经过时间t, 发动机做的功率为W=Pt,A正确;车从速度v0到最大速度vm过程中,由动能定理可知:
,故
?+fs,C正确,所以本题选择AC。
本题难度:一般
2、填空题 一学生骑车爬坡,假如他骑车时的最大功率是1200W,车和学生的总质量是75kg,斜坡倾角为37°,运动过程中受到的摩擦等阻力恒为60N,则此学生骑车上坡的最大速度是______.假如他在水平路面上骑车,最大速度可达到______(取g=10m/s2)
参考答案:在斜坡上,当合力为零时,速度最大,根据共点力平衡有:
F=f+mgsin37°=60+750×0.6N=510N,
得最大速度为:vm=PF=1200510=2.35m/s.
在水平面上行驶时,当F=f时,速度最大,则有:
v′=Pf=120060N=20m/s.
故答案为:2.35m/s,20m/s.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 输出功率保持10kW的起重机起吊质量为500kg的静止重物,当重物升高到2m时,速度已经达到最大,若g取10m/s2,则
(1)最大速度为多少?
(2)此过程所用时间为多少?
参考答案:(1)最大速度是2m/s; (2)这一过程所用时间为1.1s.
本题解析:当牵引力等于重力时速度达到最大值,根据动能定理求解这一过程所用时间.
解:(1)当牵引力等于重力时速度达到最大值,即
?
(2)对整个过程运用动能定理得:
,
解得:
?
点评:本题主要考查了机车以恒定功率启动的问题,知道当牵引力等于重力时速度达到最大值,难度适中.
本题难度:简单
4、计算题 起重机从静止开始起吊一质量为4000kg重物,开始,起重机拉力恒定,重物以0.2 m/s2的加速度匀加速上升,9.8s后,起重机达到额定功率P,起重机再保持额定功率不变,又经5s,重物达到最大速度2m/s,此后再保持拉力恒定,使重物以0.5m/s2的加速度做匀减速运动至停下。取g=9.8m/s2.

(1)求额定功率P的大小;
(2)求重物上升的最大高度;
(3)在图示坐标纸上画出整个过程起重机拉力F与时间t的关系图象(不要求写计算过程)。
参考答案:(1)
;(2)
;(3)图像见解析。
本题解析:重物先做匀加速运动,起重机的拉力恒定,物体的速度增大,故起重机的功率增大;当起重机的功率增加到额定功率后就保持不变,此后速度继续增加,起重机拉力减小,加速度加速度减小;当加速度减小到零时,速度增加到最大,此时拉力最小,与重力大小相等,此后就以最大速度做匀速运动。
(1)匀加速过程达到最大来源:91考试网 91ExAm.org速度时功率达到额定功率,匀加速最大速度
根据牛顿第二定律:
,解得拉力
额定功率
(2)匀加速过程上升高度
功率恒定为额定功率,加速度减小的加速上升过程,速度达到最大时,拉力与重力大小相等,功率为额定功率。额定功率
,故物体的最大速度
根据动能定理
,解得此过程中上升高度
由
可得匀减速过程上升高度
故整个运动过程重物上升高度
(3)
图像如图。

匀加速过程经历时间为
,即0—9.8s
拉力
;
变加速过程经历时间为
,即9.8—14.8s
拉力由
减小到
匀减速过程经历时间为
,即14.8—18.8s
根据牛顿第二定律
,解得拉力
考点:匀变速直线运动的规律,功率,运动图像。
本题难度:一般
5、简答题 额定功率为80KW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度为20m/s,汽车的质量m=2×103㎏,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动过程中阻力不变.求:
(1)汽车所受的恒定阻力
(2)3s末汽车的瞬时功率
(3)经过多长时间汽车功率达到额定值?
参考答案:(1)当速度最大时有:P额=F牵V=fVm,
得:f=P额vm=80×10320=4×103N
(2)匀加速过程有:F-f=ma,
得:F=f+ma=4×103+2×103×2=8×103N
V1=at1=2×3=6m/s,
P1=FV1=8×103×6=4.8×104W
(3)当汽车刚达到额定功率时有:P额=FV2,
V2=P额F=8×1048×103=10m/s
V2=at2,
得t2=5s
答:(1)汽车所受的恒定阻力为4×103N.
(2)3s末汽车的瞬时功率为4.8×104W.
(3)经过5s时间汽车功率达到额定功率.
本题解析:
本题难度:一般
Life would be too smooth if it had no rubs in it. 生活若无波折险阻,就会过于平淡无奇.