【正文】
L / Δ t = P Δ V /Δ t =? 2 104?? 1 10- 4?60/60 W = 2 W . (6 分 ) 答案: 200 W 2 W 點(diǎn)評(píng) :將液體簡化成正方體或圓柱體模型,是處理此類問題的常用方法. 13 . (14 分 ) 額 定功率為 80 k W 的汽車,在平直的公路上行駛的最大速度是 20 m /s ,汽車的質(zhì)量是 2 t ,如果汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度的大小是 2 m / s2,運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變,求: (1) 汽車受到的阻力多大? (2) 3 s 末汽車的瞬時(shí)功率多大? (3) 汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少? 解析: (1) 在輸出功率等于額定功率的條件下,當(dāng)牽引力 F 等于阻力 Ff時(shí),汽車的加速度減小到零,汽車的速度達(dá)到最大,設(shè)汽車的最大速度為 vma x, 則汽車所受阻力為: Ff=P 額vma x=8 10420 N = 4 103 N . (4 分 ) (2) 設(shè)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),需要的牽引力為 F ′ ,根據(jù)牛頓第二定律有 F ′ - Ff= ma ,解得 F ′ = Ff+ ma = 4 103 N + 2 103 2 N = 8 103 N( 2 分 ) 3 s 末汽車的瞬時(shí)速度為 v3= at = 2 3 m /s = 6 m / s , (2 分 ) 汽車在 3 s 末的瞬時(shí)功率為 P3= F ′ v3= 8 103 6 W = 48 k W .( 2 分 ) (3) 汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),牽引力 F ′ 恒定,隨著車速的增大,輸出功率逐漸增大,輸出功率等于額定功率時(shí)的速度是汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度 vma x′ ,其數(shù)值 為: vma x′ =P 額F ′=80 1038 103 m /s = 10 m / s.(2 分 ) 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t =vma x′a=102 s = 5 s . (2 分 ) 答案: ( 1) 4 10 3 N ( 2) 48 kW ( 3) 5 s 。 = 2 10 24 W = 288 W . (2 分 ) (2) 物塊在 4 s 內(nèi)的位移 x =12at2=12 6 42