魯科版必修二第一章功和功率單元試題07(編輯修改稿)
2025-01-10 05:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 車的質(zhì)量為 m，斜坡傾角為α，汽車沿斜坡勻速向上和勻速向下時的牽引力分別為 F F2，阻力大小為 f，根據(jù)力平衡條件和功率公 式可知 聯(lián)立兩式，得所受阻力的大小 代入 ① 式或 ② 式，得發(fā)動機的功率 若汽車沿水平路面行駛，達最大車速時牽引力等于阻力，即 答： C 討論： 汽車、火車或輪船等交通工具，在恒定的功率下 起動，都是作變加速運動，這個過程中牽引力F 與運動速度 v 的制約關(guān)系如下： 所以，最大的運動速度就是作勻速運動時的速度。 課本中的例題要求輪船的最大航行速度，就是在 F＝ f 時勻速航行的速度。 例 汽車發(fā)動機的功率為 60 kW，汽車的質(zhì)量為 4 t，當(dāng)它行駛在坡度為 的長直公路上時，如圖所示，所受阻力為車重的 倍（ g＝ 10 m/s2），求： （ 1）汽車所能達到的最大速度 vm＝？ （ 2）若汽車從靜止開始以 m/s2的加速度做勻加速直線運動，則此過程能維持多長時間？ （ 3）當(dāng)汽車勻加速行駛的速度達到最大值時，汽車做功多少？ （ 4）在 10 s 末汽車的即時功率為多大？ 解析： 由 P＝ Fv 可知，汽車在額定功率下行駛，牽引力與速度成反比。當(dāng)汽車的牽引力與阻力（包括爬坡時克服下滑力）相等時，速度達最大。只有當(dāng)汽車牽引力不變時，汽車才能勻加速行駛，當(dāng) Fv＝ P額 時，勻加速運動即告結(jié)束，可由 W＝ FS 求出這一階段汽車做的功。當(dāng) 10 s 末時，若汽車仍在勻加速運動，即可由 Pt＝ Fvt 求發(fā)動機的即時功率。 （ 1）汽車在坡路上行駛，所受阻力由兩部分構(gòu)成，即 f＝ Kmg＋ mgsinα＝ 4000＋ 800＝ 4800 N 又因為 F＝ f 時， P＝ fvm，所以 （ 2）汽車從靜止開始，以 a＝ m/s2，勻加速行駛，由 F＝ ma，有 F′－ f－ mgsinα＝ ma。所以 F′＝ ma＋ Kmg＋ mgsinα＝ 4103＋ 4800＝ 103N 保持 這一牽引力，汽車可達到勻加速行駛的最大速度 v′m，有 由運動學(xué)規(guī)律可以求出勻加速行駛的時間與位移 （ 3）由 W＝ FS 可求出汽車在勻加速階段行駛時做功為 W＝ FS＝ 103＝ 105J （ 4）當(dāng) t＝ 10 s＜ s，說明汽車在 10 s 末時仍做勻加速行駛，則汽車的即時功率 Pt＝ Fvt＝ Fa1
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