练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    一辆汽车的质量是5×103kg，发动机的额定功率为45kW，汽车所受阻力恒为5000N，如果汽车从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后又以额定功率运动了一段距离后汽车达到了最大速度，在整个过程中，汽车运动了67.5m．问：
    （1）在这个过程中，汽车发动机的牵引力做功多少？
    （2）在这个过程中汽车运动的总时间？
    分析：（1）当汽车最终做匀速运动时速度达到最大，此时汽车的牵引力与阻力大小相等，由汽车的额定功率和阻力，求出汽车的最大速度，再对全程应用动能定理列式，即可解得牵引力做的功．
    （2）汽车在匀加速运动时由牛顿第二定律求出汽车的牵引力，当达到最大功率时根据平衡条件求出此时的速度，然后由运动学公式求出加速时的时间；对此后的恒定功率加速过程再次运用动能定理列式求解变加速时间；最后得到总时间．
    解答：解：（1）汽车行驶的最大速度为：
    v=
    P
    f
    =
    4.5×104
    5000
    m/s=9m/s
    根据动能定理得：
    W-fs=
    1
    2
    mv2-0
    解得：W=
    1
    2
    mv2+fs=
    1
    2
    ×5×103×92+5000×67.5    =5.4×105J
    （2）由牛顿第二定律可知在匀加速阶段有：
    F-f=ma
    故有：F=f+ma=5000+5×103×0.5=7500N
    由P=FV可知达到额定功率时速度为：
    v1=
    P
    F
    =
    4.5×104
    7500
    =6m/s
    由V=at得：
    t=
    v1
    a
    =
    6
    0.5
    =12s
    匀加速过程的位移：x=
    0+v1
    2
    t    =
    6
    2
    ×12    =36m
    故变加速过程的位移为：x′=s-x=67.5-36=31.5m
    对变加速过程运用动能定理，有：
    Pt′-fx′=
    1
    2
    mv2    -
    1
    2
    m
    v
    2
    1

    代入数据，有：4.5×104×t′=
    1
    2
    ×5×103×（81-36）
    解得：t′=6s
    故加速的总时间为：t总=t+t′=12+6=18s
    答：（1）在这个过程中，汽车发动机的牵引力做功5.4×105J；
    （2）在这个过程中汽车运动的总时间为18s．
    点评：本题考查的是机车启动的两种方式，即恒定加速度启动和恒定功率启动．要求同学们能对两种启动方式进行动态分析，知道当牵引力等于阻力时，机车达到最大速度．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    一辆汽车的质量是5×103 kg，发动机的额定功率为60kW，汽车所受阻力恒为5000N，如果汽车从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后又以额定功率运动了一段距离后汽车达到了最大速度，在整个过程中，汽车运动了125m．问在这个过程中，汽车发动机的牵引力做功多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?杨浦区一模）一辆汽车的质量是5×103kg，发动机的额定功率为60kW，汽车所受阻力恒为5000N，如果汽车从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后又以额定功率运动了一段距离后汽车达到最大速度，在整个过程中，汽车运动了125m，问在这个过程中，汽车的牵引力做了多少功？
    下面某位同学的解法．
    F=ma+f=7500N，W=Fs=7500×125J=9.375×105J．
    请你对这位同学的解法做出评价，若不同意，请给出你的解法．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    一辆汽车的质量是5×103kg，发动机的额定功率为60kW，汽车所受阻力恒为2000N，如果汽车从静止开始以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后汽车又以额定功率运动了一段距离达到了最大速度，在整个过程中汽车运动了100m．下面是甲、乙两位同学关于此过程中汽车牵引力做功的解法：
    甲同学的解法：t=
    2s
    a
    =
    2×100
    2
    s=10s    ①
    W=Pt=6×104×10J=6×105J    ②
    乙同学的解法：F=ma+f=5×103×2+2000=1.2×104N    ③
    W=Fs=1.2×104×100J=1.2×106J    ④
    请对上述两位同学的解法做出评价并说明理由．若你认为两同学的解法都不正确，请给出你的解法．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    一辆汽车的质量是5×103kg，发动机的额定功率为60kw，汽车所受阻力恒为5×103N，如果汽车从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后又以额定功率变加速运动了一段距离后汽车达到了最大速度，在整个过程中，汽车匀加速和变加速运动了共125m．
    问（1）汽车行驶时的最大速度；
    （2）汽车匀加速行驶时的末速度；
    （3）汽车在匀加速行驶阶段，牵引力做功多少？
    （4）汽车在变加速行驶阶段，牵引力做功多少？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案