时间:2020-08-15 23:42:20
1、计算题 (10分)如图所示,高为h=1.25m的平台上,覆盖一层薄冰,现有一质量m="50" kg的滑雪爱好者,以一定的初速度从平台边缘水平滑出,着地时的速度方向与水平地面的夹角为45°(不计空气阻力,滑雪者可视为质点,取g=10m/s2)。求:
(1)滑雪者在空中运动的时间;
(2)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离;
(3)滑雪者着地时重力做功的瞬时功率。
参考答案:(1)0.5s;(2)2.5m;(3)2500W;
本题解析:(1)由h=?gt2得:
滑雪者空中运动的时间:t=?=0.5 s? —————3分
(2)着地时速度的方向与水平地面的夹角为45°
故
x=v0t=5×0.5m=2.5m
(3)着地时滑雪者重力做功的瞬时功率:
本题难度:一般
2、选择题 质量为m的汽车,它的发动机额定功率为P,开上一倾角为α的坡路,测得汽车运动中因摩擦而受到的阻力汽车重力的K倍,而与路面的倾斜程度无关;若忽略运动中的空气阻力,则据此推算出的汽车行驶的速率不应超过:( )
A.style="shiti/data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAD4AAAApCAIAAADicA0wAAAA7UlEQVRYhe2Wyw7EIAhF/f+fdhaTmFEeIiKMhruilnJPCdqWeq1KNIBeiR6hRG/letkWH73sK/4QH6W37zpzaexlXO4N9Jtm/cvqs0frCXQ3Jbo7d7VCd5vvztTTzFaJHqFX0MufaQH9LiV6hM7/JB37TmXXI/QQejtQYQDT4AGMrgwxX7CKtweShNLDuxTZEAwxzIEPKtHRZlOs/C0+gYn16FQgYYXGCnQJtwa98TEeO7hKdIpbWHo6YJJNIh/3OTocAKrrcH04N9CYylxDn2djr7FUwVBb6OiKm5aNS68TTFKSQO9NJXqELkb/ACmcWCR1QGbkAAAAAElFTkSuQmCC" alt="">
B.style="shiti/data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAC0AAAAtCAIAAAC1eHXNAAAA0klEQVRYhe3X0Q7DIAgFUP//p9lDl84LIraiuIT75JTombVmK3RGSjTgm3Rg0oHhjoIJc1yUZnurgy18okN7WI/6606YvONwaXc6Vcc93Pwe1MqISSswHOZ6Iw65klG8ztEvUB39V8P9fLAjAgMm5d17ofXXBafe61FJB4af05DQcfsRnnRg0oH5Q8fvXRcNWVbfDc4OjSJH748PZp5BSAerX+XQGqZpq4PGfk9NOTTEzB64OeRzWb4f9kTWn4YYR7Nnh4Pe3mD+jpmkA5MOTDowH7Ioab5fJYjSAAAAAElFTkSuQmCC" alt="">
C.style="shiti/data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAE4AAAAvCAIAAADCYGu1AAABOUlEQVRoge2XyQ7DIAxE+f+fpoeqFXgZSAJ2ZDwnyqKZZ5YqpR6j4h3ATom61bKXna+ZU+faEJrR+uwq+LnR18amszwTNfJd/bLZv0nVC9VFibrJzI+zWqK63M8ugJexvRI1og5DLYfIu9Z2StSIStSIWoNa2Nd2++w9eQJvP5x84QJUMU1x+v7WMtTnqBrGv39YiK3qKl5/B4yM8SPH/5BBYjwB9BNf3hbvgpaKopJk4zVwx1pvMAo6xXKTKoA8fIcoqugkhhuiapxFkmiBfXF7jDokmQxXlepqANxCm3m1TXou7+Rk4skJw9HFqJNbOpn4+cLbePiVQaj8DuAD1k7Dq0SJF6RNL7a1mUJFhglEHm3obVqJyn++RzTn/DJwFF9IK7xPLjlclKgRlagRlagRlagRlagR9QH1N2e9nBXq+wAAAABJRU5ErkJggg==" alt="">
D.style="shiti/data:image/png;base64,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" alt="">
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端,而相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛,则( )
A.两物体落地时速度相同
B.从开始至落地,重力对它们做功相同
C.两物体落地时重力的瞬时功率一定相同
D.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功的平均功率一定相同
参考答案:B
本题解析:两个小球在运动的过程中都是只有重力做功,机械能守恒,所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速率相同,但是方向不同,故A错误;重力做功只与初末位置有关,物体的起点和终点一样,所以重力做的功相同,所以B正确;由于两个物体落地时的速度的方向不同,由瞬时功率的公式可以知道,重力的瞬时功率不相同,所以C错误;平均功率等于做功的大小与所用的时间的比值,物体重力做的功相同,但是时间不同,所以平均功率不同,所以D错误。
考点:机械能守恒定律;平均功率和瞬时功率。
本题难度:一般
4、简答题 一辆重5 t的汽车,发动机的额定功率为80 kW.汽车从静止开始以加速度a=1 m/s2做匀加速直线运动,车受的阻力为车重的0.06倍,g取10 m/s2,求:
(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间tm;
(2)汽车开始运动后5 s末和15 s末的瞬时功率.
参考答案:(1)tm=10 s? (2)t1=5 s时,P1=40 kW,t2=15 s时,P2=80 kW
本题解析:(1)汽车匀加速行驶,牵引力恒定,
由F-F1=ma求得F=8.0×103N
达到额定功率时由P=Fv求得此时速度大小
由v=at得匀加速的时间tm="10" s.
(2)t1="5" s时,汽车正匀加速行驶,此时速度v1=at1="5" m/s,功率P1=Fv1=40×103W=40 kW
t2="15" s时,汽车正以恒定功率行驶,此时P2=P额.
本题难度:简单
5、简答题 一辆汽车质量为3×103kg,额定功率为8×104W,发动机的最大牵引力为8×103N,该汽车在水平路面上由静止开始做直线运动,设运动中所受阻力恒定.汽车匀加速直线运动所能达到的速度为v1,之后做变加速运动,达到的最大速度为v2.其行驶过程中牵引力F与车速的倒数
1 v |
参考答案:(1)当牵引力等于阻力时速度最大,由图可知f=F=2000N,故最大速度为v=Pf=800002000m/s=40m/s
(2)由牛顿第二定律可知F′-f=ma
a=F′-fm=8000-20003000m/s2=2m/s
(3)匀加速达到的速度为v=PF′=800008000m/s=10m/s>8m/s,故车速为8m/s时为匀加速阶段,牵引力为8000N,故实际功率为P′=F′v′=8000×8W=64KW
答:(1)运动过程中汽车所受阻力和最大速度v2的大小分别为2000N和40m/s;
(2)汽车匀加速直线运动中的加速度的大小为2m/s2;
(3)当汽车速度为8m/s时发动机的实际功率为64KW.
本题解析:
本题难度:一般