5.3 功率 ( 新課標)
10.汽車額定功率為 ,汽車行駛中受到的阻力 隨速度的增大
而增大,假如汽車始終都在額定功率 下工作,那么汽車所能達到的最大速度是多少(如圖所示)
【參考答案】
1.解答分析木塊受力情況.因為木塊加速向上運動,所以其受力圖如圖,重力g與位移方向相反,重力做負功;支持力n與位移方向的夾角為銳角,支持力做正功;靜摩擦力f與位移方向的夾角也為銳角,則靜摩擦力做正功.
2.因為 ,f, 一定,故兩次力f做功相同.
3.提示 畫出a、b的始末位置,分析兩物的位移,注意b的對地位移 為b相對a的位移 與a相對地的位移 的合成(如圖),找出各力與b的對地位移 的夾角即可判斷各力的做功情況.
4.解答 時間末的功率為瞬時功率,用 來求:
.
時間內(nèi)平均功率用 來求:
.
5.解答 (1)汽車以額定功率起動,當(dāng) 時,汽車的速度最大,此時:
,
所以最大速度
(2)汽車以勻加速直線運動起動,汽車在勻加速運動過程中的最大速度 ①
根據(jù)牛頓第二定律 ②
由① ②得:
勻加速直線運動過程維持的時間 .
6.解答 受到豎直向下的重力 和垂直于斜面斜向上的彈力n,如圖所示,
先求斜面下滑的時間:
,
,
,
.
重力所做的功: .
重力的沖量: ,
方向豎直向下.
彈力所做的功: .
彈力的沖量:
沖量方向沿垂直斜面方向向上.
7.解答 正確答案為(b)、(d).
8.解析 繩的拉力、人對繩的拉力和樹對繩子的拉力并沒有作用于船,沒有對船做功.只有人對船的靜摩擦力作用于船,且船發(fā)生了位移,故對船做了功,且做正功.設(shè)想一下若船板光滑,人與船之間無摩擦力,則人拉繩時,人前進了,船則在原處不動,沒有力對船做功.
9.解析 此題不少同學(xué)選c,原因是將 時刻的功率錯誤的理解為t這段時間內(nèi)的平均功率,從而用 求得c答案.因此出現(xiàn)了錯誤.t時刻的功率為瞬時功率,只能用 求解.
因為物體加速度 ,t時刻速度
所以 ,故選項b正確.
10.解 開始起動時.車速較小,由 得,f牽引力很大,由于 小所以阻力 也小,汽車所受的合外力 比較大,汽車的加速度較大;隨著汽車速度的增大,阻力也在多大,牽引力在減小,但只要 那么汽車所受的合外力就不為零,汽車就有加速度,汽車的速度就變大,所以汽車做的是加速度逐漸減小的變加速運動,當(dāng)速度增大到某一個值時,牽引力f減小到某一個值,阻力增大到某一個值,這時如果 ,那么 ,加速度為零,則牽引力 ,阻力 ,加速度 ,速度 都是確定的值,不再發(fā)生變化,這時速度的值為最大值,用公式表示為:
在通常計算中,一般假設(shè)阻力恒定不變,那么上述結(jié)論對這種情況一樣成立.