功和功率計算及機(jī)車的兩種啟動方式(定)

1、mgsmgs/ ( cos a + 卩 sin a )a mgs/ ( cos a -卩 sin a ) a mgscos a / ( cos a + a sin a )第七章機(jī)械能功和功率 (2012/2/24 )主要內(nèi)容：1、功和功率的計算；2、變力的功；3、機(jī)車的兩種啟動方式、選擇題1、如圖1所示，用力拉一質(zhì)量為m的物體，使它沿水平勻速移動距離的摩擦因數(shù)為 卩，則此力對物體做的功為()A.B.C.D.2、如圖2所示，質(zhì)量為m的物塊始終固定在傾角為 0的斜面上,A.若斜面向右勻速移動距離 s,斜面對物塊沒有做功B.若斜面向上勻速移動距離s,斜面對物塊做功 mgsC.若斜面向左以加速度 a移

2、動距離s，斜面對物塊做功 masD.若斜面向下以加速度 a移動距離s，斜面對物塊做功 m(g+a) s)3、從空中以40 m/s的初速平拋一個重力為 10 N的物體， 空氣阻力，取g= 10 m/s 2，則物體落地時重力的即時功率為A. 400 WB. 300 WC. 500 WD. 700 W4、如圖3所示，質(zhì)量為 m的物體P放在光滑的傾角為物體在空中運(yùn)動()3 s落地，不計推劈，使P與劈保持相對靜止，在前進(jìn)的水平位移為s的過程中,0的直角劈上，劈對P做的功為()同時用力 F向右F- sA.C. I5、質(zhì)量為 始，經(jīng)過時間圖3B. mgpinD. mgan-s/2mgpos 0- sm的汽車

3、發(fā)動機(jī)的功率恒為P,摩擦阻力恒為f,牽引力為F.汽車由靜止開t行駛了位移s時，速度達(dá)到最大值 Vm，則發(fā)動機(jī)所做的功為()A. PtB. fV nt2-12mP PsC. 一 mv m + fsD.222f 2 VmE . Fs二、填空題6、如圖4所示，木板質(zhì)量為 M長為L,放在光滑水平面上，一細(xì)繩通過定滑輪將木板與質(zhì)量為m的小木塊相連，M與m之間的動摩擦因數(shù)為 a ,現(xiàn)用水平向右的力 F將小木塊從木板 的最左端拉到最右端，拉力至少要做的功是 .A _ _T S圖5B7、 如圖5所示，人拉著細(xì)繩的一端由 A走到B,使質(zhì)量為 m的物體勻速上升。已知 A B兩點(diǎn)間的水平距離為 s,細(xì)線與水平方向的

4、夾角已在圖中標(biāo)出，不計滑輪的摩擦，人的拉力所做的功 .8、 用水平拉力拉著滑塊沿半徑為r的水平圓軌道勻速運(yùn)動一周，已知滑塊的質(zhì)量為 m滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)為卩。此過程中拉力所做的功 二、計算題9、在一段平直公路上，一輛質(zhì)量m=10t的卡車速度從 V1=5m/s均勻增加到 V2=15m/s,經(jīng)過的時間t=50s，如果車在運(yùn)動時受到的阻力為車重力的k倍，k=0.05，求：(1) 發(fā)動機(jī)的平均功率。2(2) 在這段路程的時間中點(diǎn)和位移中點(diǎn)發(fā)動機(jī)的瞬時功率。(g=10m/s )10、如圖6所示，在傾角為0的斜面上有一質(zhì)量為 m的物體，一直與斜面保持相對靜止. 求:(1) 若物體隨斜面水平勻速移動了

5、位s，則斜面對物體做了多少功？(2) 若物體隨斜面以加速度 a移動了位移s,則斜面對物體做了多少功？圖611、將一質(zhì)量為 m= 10 kg的物體，自水平地面由靜止開始用一豎直向上的拉力F將其以a=0.5 m/s 的加速度向上拉起.求：(1) 在向上拉動的10s內(nèi)，拉力F做功的功率；(2) 上拉至10 s末，拉力的功率.12. (12分)如圖7所示，用恒力F通過光滑的定滑輪，將靜止于水平面上的物體從位置A拉到位置B,物體可視為質(zhì)點(diǎn)，定滑輪距水平面高為h，物體在位置 A、B時，細(xì)繩與水平面圖7的夾角分別為 a和B ,求繩的拉力 F對物體做的功。機(jī)車的兩種啟動方式汽車由靜止開始啟動的實(shí)際過程較為復(fù)雜

6、，在高中階段我們可以把它簡化成以下兩種方式：一種是以恒定功率啟動；另一種是以恒定加速度啟動。一、恒定功率啟動：F f當(dāng)汽車以恒定功率Pe起動時，由Pe二Fv知，v增大，F(xiàn)減??；由a知a減小,m汽車做變加速直線運(yùn)動。當(dāng)a=0，即F=f時，汽車達(dá)到最大速度VmPe此后汽車做勻速直線運(yùn)動。二、恒定加速度（恒力）啟動：F - f當(dāng)汽車勻加速起動時， 加速度a恒定，但v逐漸增大,m由P=FV可知P增大,汽車做勻加速直線。當(dāng)P=Pe時，勻加速運(yùn)動結(jié)束，由Pe二Fv知V增大，F(xiàn)減??；由a =匚 -知a減小，汽車做加速度逐漸減小的直線運(yùn)動。當(dāng)a=0，即F=f時，汽車達(dá)到最m大速度vmPe此后汽車做勻速直線運(yùn)動

7、。【例】汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，求：（1） 汽車以額定功率從靜止起動后能達(dá)到的最大速度是多少？（12m/s）（2） 汽車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動這一過程能維持多長時 間?（16s）對于汽車起動問題，首先要搞清楚是以什么方式起動，然后分析運(yùn)動過程中各物理量的變化情況，最后根據(jù)試題的具體情況進(jìn)行求解?！揪毩?xí)】1。 一艘輪船發(fā)動機(jī)的額定功率為1.8 >105kW，當(dāng)它的輸出功率等于額定功率時達(dá)到最大速度，此時它所受的阻力為1.2 >07N，輪船航行的最大速度是 m/s。2。 汽車發(fā)動機(jī)的額定

8、功率為 80kW，它以額定功率在平直公路上行駛的最大速度為20m/s,那么汽車在以最大速度勻速行駛時所受的阻力是（）A. 8000NB. 4000NC. 2500ND. 1600N3。 汽車在平直公路上行駛，它受到的阻力大小不變，若發(fā)動機(jī)的功率保持恒定，汽車在加速行駛的過程中，它的牽引力F和加速度a的變化情況是（）A . F逐漸減小，a也逐漸減小B. F逐漸增大，a逐漸減小C. F逐漸減小，a逐漸增大D. F逐漸增大，a也逐漸增大4質(zhì)量為5 103 kg的汽車在t= 0時刻速度vo= 10m/s，隨后以P = 6 104 W的額定功率沿平 直公路繼續(xù)前進(jìn)，經(jīng) 72s達(dá)到最大速度，設(shè)汽車受恒定阻

9、力，其大小為2.5 103N。求：（1）汽車的最大速度 Vm；（ 2）汽車在72s內(nèi)經(jīng)過的路程s。5質(zhì)量是2000kg、額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛中的最大速度為20m/s。若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為2m/s2，運(yùn)動中的阻力不變。求：汽車所受阻力的大小。3s末汽車的瞬時功率。汽車做勻加速運(yùn)動的時間。汽車在勻加速 運(yùn)動中牽引力所做的功。6。汽車發(fā)動機(jī)的功率為 60kW，汽車的質(zhì)量為4t，當(dāng)它行駛在坡度為 0.02的長直公路上時, 所受阻力為車重的 0.1倍（g取10m/s2），問：（1 ）汽車所能達(dá)到的最大速度Vmax多大？（2）汽車從靜止開始以 0.6m/s2

10、的加速度作勻加速直線運(yùn)動，此過程能維持多長時間（3） 當(dāng)汽車勻加速行駛的速度達(dá)到最大值時，汽車做功多少？（4）在10s末汽車的即時功率為多大 ？答案I、D 2、ABC 3、B 4、D 5、ABCD6、 答案：卩mgLf7、31)mgs8、mg (2 n r)49、( i)P=Fv=7 10 WPt F vt 7 104W(2)時間中點(diǎn)瞬時功率22ps 二 F vs= 7 103 5.5W=7.8 104W位移中點(diǎn)的瞬間功率210、 ( 1)斜面對物體所做的功為W總=Wn + Wf = 0(2) W總=Wn + Wf= mas.W Fs 105 25II、(1) PW = 262.5 Wt t 10(2) P= Fvcos 0 = Fatcos0= 105X 0.5 X 10