高三專題復(fù)習(xí)機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題2

1、高三專題復(fù)習(xí)：機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題機(jī)車啟動(dòng)的兩種方式 ：1、以恒定功率啟動(dòng)2、 以恒定加速度啟動(dòng)例 1、機(jī)車以以下兩種方式起動(dòng)，且沿直線運(yùn)動(dòng)（設(shè)阻力不變），方式：機(jī)車以不變的額定功率起動(dòng)；方式：機(jī)車的起動(dòng)功領(lǐng)先隨速度勻稱增加，后保持功率不變，在圖9-7 給出的四個(gè)圖像中，能夠正確反映機(jī)車的速度v 隨時(shí)間變化的是（）a 甲對(duì)應(yīng)方式，乙對(duì)應(yīng)方式b乙對(duì)應(yīng)方式，丙對(duì)應(yīng)方式 c甲對(duì)應(yīng)方式，丙對(duì)應(yīng)方式d丙對(duì)應(yīng)方式，丁對(duì)應(yīng)方式練習(xí) 1汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為p1，它在水平路面上行駛時(shí)受到的摩擦阻力f 大小恒定， 汽車在水平路面上由靜止開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)，直到車速達(dá)到最大速度.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率隨時(shí)間變化的圖象如下列圖.就 （

2、）a. 開(kāi)頭汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，t1 時(shí)刻速度達(dá)到，然后做勻速運(yùn)動(dòng)b. 開(kāi)頭汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，t1 時(shí)刻后做加速度逐步減小的加速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到 后做勻速運(yùn)動(dòng)c.開(kāi)頭時(shí)汽車牽引力逐步增大，t1 時(shí)刻牽引力與阻力平穩(wěn)d. 開(kāi)頭時(shí)汽車牽引力恒定，t1 時(shí)刻牽引力即與阻力平pp10t1t例 2、一新車型賽車沿傾角為 370 的專用長(zhǎng)斜坡測(cè)試道進(jìn)行測(cè)試，該車總質(zhì)量為m 1t，由靜止開(kāi)頭沿長(zhǎng)斜坡向上運(yùn)動(dòng)，傳感設(shè)備記錄其運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象（ v-t 圖象）如圖該車運(yùn)動(dòng)中受到的摩擦阻力（含空氣阻力）恒定，且摩擦阻力跟對(duì)路面壓力的比值為0.25 05s 的 v-t 圖線為直線，5s 末起達(dá)到該車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定牽引

3、功率并保持該功率行駛，在5s20s之 間 ， v-t圖 線 先 是 一 段 曲 線 ， 后 為 直 線 取g=10m/s 2 ，sin 37 00.6，cos 3700.8 求 :（ 1）該車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的額定功率；（ 2）車的最大速度vm；（ 3）該車動(dòng)身后前20s 的位移練習(xí) 2 某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為 p=6.0×104w ，汽車的質(zhì)量m=5×103kg，該車在水平路面上，沿直線行駛時(shí)，阻力是車重的0.1 倍， g 取 10m/s2試求：（ 1）汽車保持額定功率的大小從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？如此過(guò)程歷時(shí)20s，就汽車的位移多大？（ 2）如汽車從靜止開(kāi)頭且

4、保持從a=0.5 m/s2 的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維護(hù)多長(zhǎng)時(shí)間？3、“綠色奧運(yùn)”是2021 年北京奧運(yùn)會(huì)的三大理念之一，奧組委打算在各競(jìng)賽場(chǎng)館使用新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車，屆時(shí)江漢高校的500 名同學(xué)將擔(dān)任司機(jī)，負(fù)責(zé)接送競(jìng)賽選手和運(yùn)輸器材；在檢測(cè)某款電動(dòng)車性能的某次試驗(yàn)中，質(zhì)量為8×102 的電動(dòng)車由靜止開(kāi)頭沿平直大路行 駛，達(dá)到的最大速度為15m/s，利用傳感器測(cè)得此過(guò)程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力f 與對(duì)應(yīng)的速度 v，并描畫(huà)出f 1 圖象（圖中ab、bo均為直線）；假v設(shè)電動(dòng)車行駛中所受的阻力恒定，求此過(guò)程中（1）電動(dòng)車的額定功率；（2）電動(dòng)車由靜止開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，速度達(dá)

5、到2m/s？1（ 7 分）列車在機(jī)車的牽引下沿平直鐵軌勻加速行駛，在100s 內(nèi)速度由5.0m s 增加到15.0m s.（ 1）求列車的加速度大?。?2）如列車的質(zhì)量是1.0× 106kg，機(jī)車對(duì)列車的牽引力是1.5× 105n，求列車在運(yùn)動(dòng)中所受的阻力大?。?1）依據(jù) avtv0t代入數(shù)據(jù)得a=0.1m/s2（ 2）設(shè)列車在運(yùn)動(dòng)中所受的阻力大小為f由牛頓其次定律f 合=f 牽 f=ma代入數(shù)據(jù)解得f=5.0×104n2.現(xiàn)有一輛新研制的以氫氣做燃料的環(huán)保車，質(zhì)量為 6 噸， 行駛時(shí)的阻力為車重的0. 05 倍，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為60 千瓦；求：此車最大的行

6、駛速度；如發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為50% ，當(dāng)以最大速度從北京駛往北戴河（按300 千米計(jì)）至少需要多少千克氫氣；汽車起動(dòng)過(guò)程是加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；（ 3 分）當(dāng) f f 時(shí)，加速度a 0，速度最大；v m p f 20m s（ 3 分）汽車以最大的速度行駛時(shí)：f f 3× 103n（ 2 分） 行駛過(guò)程中牽引力做功：w fs 9× 108j（ 2 分）發(fā)動(dòng)機(jī)做的總功w 總 w/ 1.9× 109j（ 2 分）1.81092所需氫氣質(zhì)量m241.810614.9 kg（ 4 分）3.20分 心電圖的出紙速度 紙帶移動(dòng)的速度 是 2.5/s,錄下的某人的心電圖如圖9 所示

7、圖紙上每小格邊長(zhǎng)為1mm,每大格邊長(zhǎng)為5mm求:(1) 此人的心率為多少次/ 分 保留兩位有效數(shù)字.(2) 如某人的心率為75 次/ 分, 每跳一次輸送80ml血液 , 他的血壓 可看作心臟壓送血液4的平均壓強(qiáng) 為 1.5 × 10 pa, 據(jù)此估算此人心臟跳動(dòng)做功的平均功率為p.(3) 按其次問(wèn)的答案估算一下, 人的心臟工作一天所做的功相當(dāng)于把1 噸重的物體舉起多高 . 提示 : 在圖象上 , 相鄰的兩個(gè)最大振幅之間對(duì)應(yīng)的時(shí)間為心率的一個(gè)周期1s=vt=2.5cm/s× 60s=150cm150cm÷ 2cm=75次/ 分 約為 75 次/ 其他接近值也算正確2

8、我們可以將心臟推動(dòng)活塞對(duì)外做功的過(guò)程, 簡(jiǎn)化為液體推動(dòng)活塞做功的模型, 進(jìn)而似于氣體作等壓膨脹推動(dòng)活塞對(duì)外做功的過(guò)程；這樣便可以很快的估算出心臟的功率；依據(jù)pw twflfp s 得ppslpvtt將已知條件帶入式中得1.5104810 575pw1.5w60（ 3） wpt1.53600241.3105 jhw1.3105 jmg1.0104 n13m4.額定功率80kw 的無(wú)軌電車， 最大速度是72km h，質(zhì)量是 2× 103kg，假如它從靜止先以2m s2 的加速度勻加速開(kāi)出，阻力大小肯定；（ 1）求電車勻加速運(yùn)動(dòng)行駛的時(shí)間；（ 2）如電車從靜止駛出到增至最大速度共經(jīng)受了21

9、s，求在此過(guò)程中，電車通過(guò)的位移；（ 1）（ 8 分） fp額3410nvm（2 分）勻加速過(guò)程汽車達(dá)到的最大速度v m，勻加速時(shí)間為t，位移為s， f f=maf 8× l0 3n（ 2 分）p額vmftv m 5s a10m / s（ 2 分）（ 2 分）（ 2）（ 9 分）汽車從v m 加速到 v mr 額 tf s1 mv 2m21 mv 2m2（ 3 分）s245 m（ 2 分）s1 at 2225m（ 2 分）sss270 m（ 1 分）5（ 18 分）一輛汽車的質(zhì)量 m=2.0 ×103kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率 p0 =60kw ，汽車沿平直大路前進(jìn)時(shí)能達(dá)到的最

10、大速度 vm=54km/h ，汽車由靜止開(kāi)頭以 a=2.0m/s2 的加速度勻加速前進(jìn)， 設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒定不變（ 1）求汽車維護(hù)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（ 2）如汽車從靜止開(kāi)頭到達(dá)最大速度所用的時(shí)間t/=12.75s，求汽車從靜止到最大速度時(shí) 的最小位移s/（ 1）設(shè)汽車所受的牽引力為f ，阻力為f f ，汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度為vm ，勻加速階段， ff fma ，就 p0p0vvmma 因汽車的輸出功率最大只能增大到p0 ，而 vmat ，故 ta p0p0vmmavm3.75s（ 2）當(dāng)速度增大到vm 時(shí)，加速度減小到零，時(shí)間（t t），通過(guò)位移（s s），其中 s1 at 2

11、， s為總位移，依據(jù)動(dòng)能定理2p0 ttp0s vm1 at 221 mv2m21 m at 22所以svm tt1 at 22mvm2vm2 p0a 2t 2107 m 616 分一輛質(zhì)量為5× 103kg 的汽車從靜止開(kāi)頭啟動(dòng)、保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率恒定在平直大路上行駛；汽車所受阻力恒為車重的0 1 倍，汽車從啟動(dòng)到速度達(dá)到最大值的過(guò)程中行駛的路 程為 128m ；現(xiàn)先后測(cè)出了某幾個(gè)時(shí)刻汽車的速度見(jiàn)表格 ， g 取 10m s2；求：1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率；2t 3 時(shí)刻汽車運(yùn)動(dòng)的加速度；3 汽車從啟動(dòng)到速度達(dá)到最大值經(jīng)受的時(shí)間；8（ 18 分）有一重物a 被湖底的繩索固定在水中，a 的質(zhì)

12、量為8.0kg，剪斷繩索后， 重物 a 以 2.5m/s2 的加速度在湖水中勻加速上升，且始終未浮出水面；不計(jì)水的阻力，g 取10m/s2；求：（ 1）剪斷繩索后，經(jīng)過(guò)1 秒鐘，浮力對(duì)重物a 做多少功？（ 2）剪斷繩索后1.5s 末，浮力的功率為多少？（ 1）重物 a 受力分析：如圖由牛頓其次定律：f浮mgma4 分代入數(shù)據(jù)，解得f浮12mga1.0102 n2 分由 sat 21.25m2 分得： w浮f浮 s1.2510 2 j4 分（ 2）由 vtat 解得：v1.53.75m / s2 分1.5s 末，浮力的功率為p浮f浮 v1.53.75102 w4 分9水是生命之源，生活之本，水資

13、源短缺將直接制約一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)進(jìn)展；（ 3）為了節(jié)省用水，應(yīng)大力進(jìn)展節(jié)水農(nóng)業(yè)；節(jié)水農(nóng)業(yè)采納噴灌方法進(jìn)行澆灌，噴灌 “龍頭”距地面 h 高，水從“龍頭”水平噴出，水平射程可達(dá)10h，每分鐘噴出水的質(zhì)量為m；求水從噴水“龍頭”噴出時(shí)的初速度的大?。辉O(shè)水是從地下h 深的深井中抽取的，水泵每分鐘對(duì)水做功是多少？水泵電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成水的機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率為50，澆灌時(shí)這個(gè)水泵消耗的電功率是 多少？水從“龍頭”噴出做平拋運(yùn)動(dòng)，飛行時(shí)間為t2h ，g0水平射程 sv2h g10h初速度 v050hg12 每分鐘水泵對(duì)水做功，wmg（ hh）mv0 2mg（ h26h）水泵消耗的電功率pwtmg（ h3026h

14、）10（ 4）治理尾氣的另一種方法是開(kāi)發(fā)替代燃料，目前較為抱負(fù)的燃料是氫氣、自然氣、甲醇等；現(xiàn)在很多公共汽車采納了自然氣（主要成分是甲烷）為燃料；假設(shè)該汽車的質(zhì)量為 6t，行駛中所受的阻力是車重的0.05 倍，最大輸出功率為60kw ；求：此汽車行駛的最大速度是多少.如汽車以最大速度行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)效率是50，該汽車每公里消耗多 少自然氣 .已知 lkg 自然氣完全燃燒，放出的熱量是5.6× 107j，假設(shè)進(jìn)入氣缸的自然氣能夠完全燃燒；（ g 取 10m/s2）331 汽車所受阻力是f 0.05mg 3.0× 10 n（ 3 分）汽車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力等于阻力，最大速度vp

15、 = 20m/s（ 7 分）f 汽車行駛1km ，發(fā)動(dòng)機(jī)做功w ps 3× 106 j；（ 5 分）v消耗燃料m wq0.531065.610 7 0.11kg；（ 4 分）311跳繩競(jìng)賽是一種較猛烈的運(yùn)動(dòng)，某同學(xué)質(zhì)量為50kg，他每分鐘跳繩180 次，假定在每次跳動(dòng)中，腳與地接觸時(shí)間是跳動(dòng)一次所需時(shí)間的2/5；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中測(cè)得他的心跳每分4-4鐘 140 次， 血壓平均為3× 10 pa，已知心跳一次約輸送102平均功率約為1.5w 問(wèn)：（ g 取 10m/ s ）（ 1）該同學(xué)騰空高度約多大.（ 2）他起跳時(shí)的初動(dòng)能多大.（ 3）他在上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率多大.

16、m 的血液， 平常心臟正常工作的（ 4）他的心臟工作時(shí)的平均功率與平常相比提高了多少倍.（ 1）每次跳動(dòng)時(shí)間t160 sn1801 s，3騰空時(shí)間23t空ttt 5531 s530.2s騰空高度1hg 2t空 2w11020.01m0.05m（ 2）起跳時(shí)的初速度vgt上100.1m/s1m/s1hg 2t空2w11020.01m0.05m起跳時(shí)的初動(dòng)能e1 mv2k2150212 j25（ 3）克服重力做功wmgh50100.05j25j上平均功率pw25 w 0.1250wt（ 4）依題意，心臟每次泵血體積v104 m 3血液壓強(qiáng)pf3 s104 pa心跳次數(shù)n140 /min7 /s ，

17、3就心臟每分鐘泵血做功vwflfspv310410 4 j3j心臟的平均功率pwnwt73w7w3心臟的平均功率較平常提高了pp平常np平常71.51.53.712某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為p=6.0 ×104w ，汽車的質(zhì)量m=5×103kg，該車在水平路面上，沿直線行駛時(shí)，阻力是車重的0.1 倍， g 取 10m/s2試求：（ 1）汽車保持額定功率的大小從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？如此過(guò)程歷時(shí) 20s，就汽車的位移多大？（ 2）如汽車從靜止開(kāi)頭且保持從a=0.5 m/s2 的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維護(hù)多長(zhǎng)時(shí)間？解：（ 1）如汽車以額定功率起動(dòng)，就由p牽引力

18、減小到等于阻力，汽車獲得了最大速度f(wàn)v 可知，速度v 增大，牽引力f 減小，當(dāng)ff0.1mgp代入數(shù)據(jù)得vmvm12m / s由動(dòng)能定理得：ptfs1 mv 2m2代入數(shù)據(jù)可得汽車位移s 168m（ 2）當(dāng)速度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，此時(shí)牽引力f 和速度 v 的乘積等于額定功率p 時(shí)，汽車將不能再連續(xù)做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓其次定律得f'fma vatf' vp并列得 t16s13下表是一輛電動(dòng)自行車的部分技術(shù)指標(biāo).其中額定車速是指自行車于滿載的情形下在平直道路上以額定功率勻速行駛的速度.額定車速18km/h電源輸出電壓 36v整車質(zhì)量40kg充電時(shí)間68h載重80kg電動(dòng)機(jī)額定輸出功率1

19、80w電源38v/12ah電動(dòng)機(jī)額定工作電壓、電流36v/6a請(qǐng)依據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成以下問(wèn)題（g 取 10m/s2）：（ 1）此車所配電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻是多大？（ 2）在行駛過(guò)程中車受到的阻力恒為車重（包括載重）的k 倍，試推算k 的大?。唬?3）如車以額定功率行駛，當(dāng)速度為3m/s 時(shí)的加速度是多少？（ 1）設(shè)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為r；電動(dòng)機(jī)的輸入功率p=ui=36 ×6=196w電動(dòng)機(jī)輸出功率p 出=180w電動(dòng)機(jī)的熱功率p 熱=p 出 16w=i（ 2）電動(dòng)車勻速行駛24r得 r=9 f fp 出 18036nfk m1m2 g得（ 3） p出kfv 0.03fv5p出180v360 n aff

20、 m0.24m / s214.（ 18 分）一輛電動(dòng)自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)表規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁轂電機(jī)車型26電動(dòng)自行車額定輸出功率120w整車質(zhì)量30kg額定電壓40v最大載重120kg額定電流3.5a質(zhì)量為m70kg的人騎此電動(dòng)自行車沿平直大路行駛，所受阻力f 恒為車和人總重的 k0.02 倍；取 g10m / s2 ，求：（ 1）此車永磁轂電機(jī)在額定電壓下正常工作的效率；（ 2）僅在永磁轂電機(jī)以額定功率供應(yīng)動(dòng)力的情形下，人騎車行駛的最大速度；（ 3）僅在永磁轂電機(jī)以額定功率供應(yīng)動(dòng)力的情形下，當(dāng)車速為v11.0m / s 時(shí)，人騎車的最大加速度；（ 1）由表可知，電機(jī)的額定電壓

21、為u 040v、額定電流為i 03.5 a ，所以電機(jī)正常工作時(shí)輸入功率為p入u 0 i 0140w（ 2 分）又因電機(jī)的輸出功率為p出120w，所以電機(jī)的效率為p出 / p入85.7% （ 3 分）（ 2）行駛時(shí)所受阻力為fk mmg ，式中 m 為車的質(zhì)量（3 分）當(dāng)達(dá)到最大速度vm 時(shí)，應(yīng)有p出fvm （ 2 分）所以最大速度vmp 出 / f6.0m / s （ 2 分）（ 3）當(dāng)車速為v11.0m / s 時(shí)，牽引力fp 出 / v1120n （ 3 分）設(shè)此時(shí)車的加速度為a ，依據(jù)牛頓其次定律ffmma ，解得 a1.0m / s23 分）（15.為了縮短航空母艦上飛機(jī)起飛前行駛的

22、距離，通常用彈簧彈出飛機(jī)，使飛機(jī)獲得一定的初速度，進(jìn)入跑道加速起飛；某飛機(jī)采納該方法獲得的初速度為v 0，之后，在水平跑道上以恒定功率p 沿直線加速，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，離開(kāi)航空母艦且恰好達(dá)到最大速度vm；設(shè)飛機(jī)的質(zhì)量為m，飛機(jī)在跑道上加速時(shí)所受阻力大小恒定；求：（ 1）飛機(jī)在跑道上加速時(shí)所受阻力f 的大??；（ 2）航空母艦上飛機(jī)跑道的最小長(zhǎng)度s解：（ 1）飛機(jī)達(dá)到最大速度時(shí)牽引力f 與其所受阻力f 大小相等由p fv 得 p fv m fp（ 8 分）v m（ 2）航空母艦上飛機(jī)跑道的最小長(zhǎng)度為s，由動(dòng)能定理得ptfs2mv m22mv 02（ 6 分）pts2mv 02f2mv m2將 fp v

23、m代入上式得ptsmv 022mv m22v mt（ 6 分）或 s2mv 02mv m vp2p16.在汽車工業(yè)飛速進(jìn)展的當(dāng)今時(shí)代，為了挽救人類賴以生存的自然環(huán)境，世界各大汽車公司爭(zhēng)相研制各種新型無(wú)污染環(huán)保汽車，其中有一種氫氣燃料汽車，其設(shè)想將太陽(yáng)能集合產(chǎn)生高溫使水分解成氫氣，然后以h 2 作為汽車的能源，這樣汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中只排出 h 2o ，而不污染環(huán)境；（ 2）某汽車公司設(shè)計(jì)的這種汽車質(zhì)量為6000kg，阻力是車重的0.05 倍，其最大輸出功率為 60kw （ g 取 10m/s2），求：該車以a=0.5m/s2 的加速度從靜止起動(dòng)可以勻加速運(yùn)動(dòng)多少時(shí)間.其最大行駛速度可達(dá)到多

24、少 .如此車從西安以最大速度勻速馳往距西安約300km 的延安，設(shè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為50，就需要多少氫氣作燃料.（ 2）設(shè)勻加速起動(dòng)過(guò)程經(jīng)過(guò)時(shí)間為t，勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程末汽車速度為v1，功率達(dá)到最大輸出功率pm ；由題意知汽車受的阻力f 0.05mg 0.05× 6000×10n 3000n（ 2 分）由公式 f f ma 得汽車所受的牽引力f ma f 6000× 0.5 3000n 6000n（ 2 分）p6104由于 pm fv 1，就 v1mm/s 10m/s（ 2 分）f6000故 t v1a100 . 5s 20s（2 分）p6104當(dāng) f f 時(shí)，汽車速

25、度達(dá)到最大，就vmmm/s 20m/s （ 4 分）f3000汽車從西安到延安以最大速度行駛300km 所用時(shí)間為st' v m3105s201.510 4 s（ 2 分）× 1.5× 1044汽車牽引力所做的功為w pmt' 6× 10 9×8（ 2 分）j10 jw96汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的總功為w 總 1.8× 10j 1.8×10kj（ 2 分）由上問(wèn)運(yùn)算知1g 氫氣放熱120.9kj，就需要的氫氣質(zhì)量約為1.810 6mg120.9 14.9kg（2 分）17.如下列圖，為了進(jìn)一步減小磁懸浮列車在運(yùn)行中受到的空氣阻

26、力，可以讓列車在抽成真 空的地下隧道中行駛，由于阻力微小，車速可高達(dá)1000m/s；當(dāng)然這時(shí)列車的起動(dòng)和靠站均需要一個(gè)勻變速過(guò)程；當(dāng)列車處在這個(gè)勻變速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中時(shí)，車廂中懸掛著的一個(gè)小球偏離豎直方向的夾角為 ，且tan1 ， g=10m/s2；就：10（ 1）此時(shí)列車是處于起動(dòng)仍是在靠站的過(guò)程中？列車的加速度為多大？（ 2）如列車的質(zhì)量為100t，那么，在勻加速運(yùn)動(dòng)階段，該列車的牽引力的最大功率為多少？18.在一次抗洪搶險(xiǎn)活動(dòng)中，解放軍某部動(dòng)用直升飛機(jī)搶救落水人員，靜止在空中的直升飛機(jī)上電動(dòng)機(jī)通過(guò)懸繩將人從離飛機(jī)90m 處的洪水中吊到機(jī)艙里；已知人的質(zhì)量為80kg，吊 繩的拉力不能超過(guò)120

27、0n ，電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為12kw ，為盡快把人安全救起，操作 人員實(shí)行的方法是，先讓吊繩以最大的拉力工作一段時(shí)間，而后電動(dòng)機(jī)又以最大功率工作，當(dāng)人到達(dá)機(jī)艙時(shí)恰好達(dá)到最大速度；（ g 取 10m/s2 ）求：人剛到達(dá)機(jī)艙時(shí)的速度；這一過(guò)程所用的時(shí)間；第第一階段繩以最大拉力拉人勻加速上升，當(dāng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到最大動(dòng)率時(shí)，功率保持不變，人變加速上升，速度增大，拉力減小，當(dāng)拉力與重力相等時(shí)速度達(dá)到最大；由 pm fv m, mgvm 得vm pm 12000m/s 15m/s（ 1）mg8010 a1 fmmg 120080m8010 m/s2 5m/s2 （ 2）末速度 v1pm 12000 m/s

28、10m/s（ 3）fm1200勻加速上升的時(shí)間為t1，由 v1 a1t2 得1tv1a110s52s4上升的高度h1v1t12102m 210m 5以最大功率上升過(guò)程由動(dòng)能定理得pm t2 mg（ h h11mv 2 mv 2 （ 6）1）m122解得 t2 5.75s（ 7）所以吊起落水人員所用總時(shí)間為t t1 t2（ 2 5.75） s 7.75s（ 8） 19額定功率為80kw 、質(zhì)量是 2.0 ×103kg 的汽車，在平直大路上行駛，在發(fā)動(dòng)機(jī)保持額定功率的情形下，汽車行駛的最大速度是40m/s；假如汽車從靜止開(kāi)頭做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的大小是2.0m/s2，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的

29、阻力不變；求：（ 1）汽車受到的阻力大??；（ 2） 4.0s 末汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)功率；（ 1） 2.0 ×103n（ 2） 4.8 × 410 w1720、（ 12 分）一位駕駛員啟動(dòng)汽車后，從第4 s 開(kāi)頭保持額定功率沿筆直的水平大路 行駛， 另一測(cè)量者用測(cè)距儀記錄了它啟動(dòng)后t 秒內(nèi)行駛的距離s 如下表所示， 試依據(jù)下表所供應(yīng)的數(shù)據(jù)回答以下問(wèn)題；時(shí)間0246810121416182022242628ts距離103263103151207270339413491571650730810891sm（ 1）汽車是變速運(yùn)動(dòng)仍是勻速運(yùn)動(dòng)？簡(jiǎn)述判定的依據(jù)；（ 2）如汽車行駛的最大速度

30、v0 40 m/s，所受阻力f 與它的車速v 成正比，汽車的額定功率為p0，請(qǐng)寫(xiě)出用最大速度v0 和額定功率p0 表示的阻力f 和車速 v 的關(guān)系式；（ 3）如汽車的質(zhì)量為m1500 kg，估算汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為p0；1汽車先做變速直線運(yùn)動(dòng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)（2 分），依據(jù)是：連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差前階段不相等，后階段相等（2 分），（ 2） p0 fv ， 勻速時(shí)有： f f kv0，一般情形有：f kv，所以 p0 kv 2， kp0/ v 2，就0000v00f p0v/ v 2（ 2 分），（ 3）wf wf 12mv 2（ 1 分），wf p0t，wf fs p vs / v02

31、p 2t / v 2（2 分），0v0所以 p0tp 02s / v0 2p0t p0v22t / v0 2 12mv 2（ 2 分），即 p0 mv02tv00v 2 v2 （ 1 分），由數(shù)據(jù)可知在 s 內(nèi)功率保持不變，就 p0 207 w （ 1 分）；428vs /t 14m/s 30.6 m/s（ 1 分），2112 分汽車在水平大路上做直線運(yùn)動(dòng)，它的功率保持不變，當(dāng)汽車速度為4 m/s 時(shí)，加速度為0.4 m/s2，汽車所受阻力恒為車重的0.01 倍 .如 g 取 10 m/s2，求汽車行駛的最大速 度是多少 .解： f-f=ma（ 3 分）p=f ·v（ 3 分）由兩式

32、解得p=2 m（ 2 分）ppvm當(dāng) f=f 時(shí)速度最大，這時(shí)：ff2 m 0.01m g20 m s（ 2 分）22從上海市區(qū)到浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)的磁懸浮列車已正式運(yùn)行設(shè)列車運(yùn)行速率是360km h，受到的空氣阻力與速率的平方成正比，比例系數(shù)是k 0 2，求機(jī)車的功率解：設(shè)磁縣浮列車正常運(yùn)行速率為v，列車受到的空氣阻力 f= kv2列車勻速運(yùn)行時(shí)，其牽引力等于空氣阻力，就列車的功率p=f v=kv2=0.2 ×1003w=200kw23.為了降低汽車尾氣對(duì)大氣的污染，某城市擬用甲醇替代液化石油氣作為公交車的燃料；某汽車公司設(shè)計(jì)的一種以甲醇為燃料的汽車的質(zhì)量為6t，阻力是車重的0.05 倍

33、，最大輸出功率為60kw ；求該車最大行駛速度是多少（g 取 10m/s2） .（ 2）汽車受到的牽引力等于阻力時(shí)速度最大v mp（ 4 分）f600.056103103m/s 20m/s（ 2 分）1024.目前世界上的汽車主要以汽油為燃料；一輛以汽油為燃料的汽車總質(zhì)量m 5×103kg ，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率（總功率）p 150kw ，設(shè)運(yùn)動(dòng)中汽車所受的阻力恒為車重的0.05 倍， g 取10/s2；求：（ 1）如發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率 40% ，汽車從靜止開(kāi)頭，以加速度a 1m/s2 做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為多少.在此時(shí)間內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的平均功率是多大.汽車勻速行駛的最大速度是多大 .

34、解：（ 1）設(shè)汽車勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大的速度為v，最長(zhǎng)時(shí)間為t，最大位移為s，牽引力為 f ，阻力為f1，有用功率為p1，就有f f1 maf1 0.5mg p1 p p1 fvv at聯(lián)立解得t 8s（ 6 分）1sat2w f fs2pw fp11pt聯(lián)立解得 p 7.5 ×104w （ 5 分）當(dāng)汽車以額定功率勻速行駛時(shí)，牽引力等于阻力，設(shè)最大速度為vm就有 p1 f1 vm解得 vm 24m/s（ 4 分）25.美國(guó)通用汽車公司推出的通用“氫氣1 型”汽車是一種使用燃料電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車，利用氫氣和氧氣直接反應(yīng)，其生成物只有水，因此對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何污染；該車重1.5 t，額定功

35、率為55 kw ，最高時(shí)速為v=140 km/h ；某次試驗(yàn)中，該汽車裝了75 l 液態(tài)氫（相當(dāng) 于 5 kg）以最高時(shí)速行駛了250 km ；已知在常溫常壓下，燃料電池每消耗1 mol 氫氣放出的能量為286 kj；求：（ 1）以最高時(shí)速行駛時(shí)汽車所受的阻力是車重的多少倍？（ 2）這次試驗(yàn)過(guò)程共消耗多少kg 氧氣？（ 3）該車的總效率是多少？（ 1）最大速度行駛時(shí)f = f，由 p=fv 可得阻力f=1.41 ×103n由 f/g 得阻力和車重的比為0.094（ 0.0930.096 都給分）（ 2）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2h 2（ g） +o 2（ g） =2h 2o消耗的 o 2

36、 質(zhì)量是 h 2 的 8 倍，為 40 kg（ 3）先由 t=s/v 和 w=pt 或 w =fs 求出汽車供應(yīng)的機(jī)械能e 2=3.53 ×108 j再運(yùn)算出消耗5kg 氫供應(yīng)的化學(xué)能e 1=7.15 ×108j可以求出總效率= e 2/ e 1=49%26 一新車型賽車沿傾角為 370 的專用長(zhǎng)斜坡測(cè)試道進(jìn)行測(cè)試，該車總質(zhì)量為m 1t，由靜止開(kāi)頭沿長(zhǎng)斜坡向上運(yùn)動(dòng)，傳感設(shè)備記錄其運(yùn)動(dòng)的速度- 時(shí)間圖象 （ v-t 圖象）如圖該車運(yùn)動(dòng)中受到的摩擦阻力（含空氣阻力）恒定，且摩擦阻力跟對(duì)路面壓力的比值為 0.25 05s 的 v-t 圖線為直線，5s 末起達(dá)到該車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定牽引

37、功率并保持該功率行駛，在5s20s之間， v-t 圖線先是一段 曲 線 ， 后 為 直 線 取g=10m/s2 ，0sin 3700.6，cos 370.8 求 :（ 1）該車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的額定功率；（ 2）車的最大速度vm；（ 3）該車動(dòng)身后前20s 的位移（ 1） s s 賽車作勻加速運(yùn)動(dòng)，其加速度：av20t5m/s=4m/s（ 2 分）由牛頓定律：fmg sinmg cosma.2 分 s 末： pfv1（其中 v1=20m/s）.2 分綜合 ,代入數(shù)據(jù)： . ×104np=2.4 ×105w=240kw2 分滿意 :/2 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)功率恒定,牽引力 ffmg si

38、nmg cos（分）由 pf vm分 綜合 ,代入數(shù)據(jù)： vm =30m/s1 分（ 3）前 5s: s1=v1t1250 m分 5s20s 的 t2=15s 內(nèi) ,車已經(jīng)達(dá)到了最大速度,由動(dòng)能定理：pt 2mgs2sinmg cospt21s22m1 mv 22mvm0分 代入數(shù)據(jù)解得：s22mgsincos即:s2 393.75m（ 1 分）總位移s=s1+s2 =443.75m1 分27 如下列圖，摩托車運(yùn)動(dòng)員做飛越壕溝的絕技表演，摩托車以初速度v0 沖上頂部水平的高臺(tái)，然后飛出，高臺(tái)右側(cè)是一條寬l=10m 的壕溝；如摩托車沖上高臺(tái)過(guò)程中以恒定功率p=1.8kw行駛，經(jīng)受時(shí)間5s，摩托車剛好離開(kāi)高臺(tái)右側(cè)邊緣，然后立刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)；人和 車的總質(zhì)量為m=180kg （可視為質(zhì)點(diǎn)） ，平臺(tái)高 h=5m ；為了簡(jiǎn)化運(yùn)算，忽視空氣阻力和摩擦阻力的影響，取g=10m/s2；試求：要使表演勝利，摩托車初速度v0 至少多大？假定摩托車落地速度大小超過(guò)vm =30m/s 時(shí)，會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成不良影響，就摩托車