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  • 2021-05-31 发布

2020高中物理第四章机械能和能源第2节功率2机车以恒定的功率启动动力学分析同步练习2

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第2节 功率 2 机车以恒定的功率启动动力学分析 ‎(答题时间:30分钟)‎ ‎1. 某同学的质量为‎50kg,所骑自行车的质量为‎15 kg,设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40W。若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍,则正常骑行自行车时的速度大小约为( )‎ A. ‎3m/s B. ‎4m/s C. ‎13m/s D. ‎30m/s ‎2. 汽车发动机的额定功率为80kW,它以额定功率在平直公路上行驶的最大速度为‎20m/s,那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是( ) ‎ A. 8000N B. 4000N C. 2500N D. 1600N ‎3. 质量为m的汽车,额定功率为P,与水平地面间的摩擦因数为μ,以额定功率匀速前进一段时间后驶过一圆弧形半径为R的凹桥,汽车在凹桥最低点的速度与匀速行驶时相同,则汽车对桥面的压力N的大小为( )‎ A. N=mg B. ‎ C. D. ‎ ‎4. 汽车在平直的公路上以恒定的功率启动,设阻力恒定,则关于汽车运动过程中加速度随时间变化的关系,下列图象中最合理的是( )‎ ‎5. 质量为2吨的汽车,发动机牵引力的功率为30千瓦,汽车在水平路面上行驶能达到的最大速度为‎15m/s。保持发动机的功率不变,若汽车所受阻力恒定,则汽车的速度为‎10m/s时的加速度为( )‎ 3‎ A. ‎1m/s2 B. ‎0.5m/s‎2 ‎ C. ‎2m/s2 D. ‎2.5m/s2‎ ‎6. 在检测某款电动车性能的实验中,质量为8×‎102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为‎15 m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F-图象(图中AB、BO均为直线),假设电动车在行驶中所受的阻力恒定,求此过程中:‎ ‎(1)电动车的额定功率;‎ ‎(2)电动车由静止开始运动,经过多长时间,速度达到‎2 m/s?‎ 3‎ ‎1. A 解析:设正常骑行自行车时阻力为、牵引力为,速度为,有,,由,代入数值有 ,故A正确。‎ ‎2. B 解析:物体做匀速直线运动,可知,根据公式可计算出。‎ ‎3. C 解析:机车以恒定功率启动行驶,满足,所以,在凹形桥最低点时,根据牛顿第二定律得,,则汽车对桥面的压力等于支持力,,故C正确,A、B、D错误,故选C。‎ ‎4. B 解析:汽车以恒定功率启动,则开始时加速度较大,速度增大;则由可知,牵引力减小,则加速度减小;当牵引力等于阻力时,物体的加速度为零;此后做匀速直线运动,B正确。‎ ‎5. B 解析:汽车在水平路面上达到最大速度时,牵引力与阻力二力平衡,即有:,由,得:,解得:,当汽车的速度为‎10m/s时,牵引力为:,根据牛顿第二定律得:,B正确。‎ ‎6. 解:(1)分析图线可知:电动车由静止开始做匀加速直线运动,达到额定功率后,做牵引力(加速度)逐渐减小的变加速直线运动,最终达到最大速度,‎ 当最大速度时,牵引力为,‎ 故恒定阻力  ,额定功率 ,所以电动车的额定功率6kW;‎ ‎(2)匀加速运动的末速度 ,代入数据解得  ,匀加速运动的加速度  ,代入数据解得 ,电动车在速度达到‎3m/s之前,一直做匀加速直线运动故所求时间为 ,将代入上式解得,所以电动车由静止达到‎2m/s经过的时间为1s。‎ 3‎