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1、填空题 将20kg的物体从静止开始以2m/s2的加速度竖直提升4m,拉力做功的平均功率为______W,到达4m末端时拉力的瞬时功率为______W.
参考答案:对物体受力分析,由牛顿第二定律可得,
? F-mg=ma
所以拉力 F=mg+ma=20×10+20×2N=240N.
根据x=12at2
解得;t=2s
所以.P=Wt=Fxt=240×42=480W
由 v2=2ax
得 v=4m/s
由瞬时功率的公式,
P=Fv=240×4N=960N,
故答案为:480;960
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 质量为m=2kg的物体,在光滑的水平面上以v1=6m/s的速度匀速向西运动,若有一质量大小为8N、方向向北的恒力F作用于物体,2s末力F的功率为( )
A.80W
B.64W
C.48W
D.36W
参考答案:在力的方向上的加速度为:a=Fm=82m/s2=4m/s2
则2s末在力的方向上的速度为:v1=at=4×2m/s=8m/s.
根据P=Fvcosθ=Fv1=8×8W=64W.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为s.比赛时.某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点.整个过程中球一直保持在球拍中心不动.比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0,如图所示,设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g.
(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数k;
(2)求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式;
(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v0,而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求β应满足的条件.

参考答案:(1)在匀速运动阶段,有mgtanθ0=kv0
得k=mgtanθ0v0
(2)加速阶段,设球拍对球的支持力为N′,有
N′sinθ-kv=ma
N′cosθ=mg
得tanθ=ag+vv0tanθ0
(3)以速度v0匀速运动时,设空气阻力与重力的合力为F,有F=mgcosθ0
球拍倾角为θ0+β时,空气阻力与重力的合力不变,设球沿球拍面下滑的加速度大小为a′,有
Fsinβ=ma′
设匀速跑阶段所用时间为t,有t=sv0-v02a
球不从球拍上掉落的条件12a′t2≤r
得sinβ≤2rcosθ0g(sv0-v02a)2
答:(1)空气阻力大小与球速大小的比例系数k为mgtanθ0v0;
(2)在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式为tanθ=ag+vv0tanθ0;
(3)β应满足的条件为sinβ≤2rcosθ0g(sv0-v02a)2.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小恒定
[? ]
A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功
B.上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功
C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率
D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如表中列出了某品牌电动自行车及所有电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗,若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,求:
自重
40kg
额定电压
48V
载重
75kg
额定电流
12A
最大行驶速度
20km/h
额定输出功率
350W