时间:2017-08-08 07:46:53
1、简答题 一列机车的质量是5×105kg，在水平平直轨道上由静止开始匀加速启动，加速度大小为0.4m/s2．已知机车的额定功率为3000kw，当机车由静止达到最大速率30m/s时，共用时t秒．行驶过程中阻力恒定，则：
（1）机车匀加速阶段的牵引力多大？
（2）匀加速阶段机车的实际功率等于额定功率时，机车的速度多大？
（3）机车由静止达到最大速度时，前进的距离是多少？（答案中可以包含字母t）
参考答案：（1）当机车匀速运动时，速度达到最大值，此时牵引力等于阻力，F=f，此时P=Fv=fv，机车受到的阻力
f=P额v最大=3×106W30m/s=1×105N，
匀加速阶段，由牛顿第二定律可得：
F牵-f=ma，解得：F牵=3×105N；
（2）设匀加速阶段末的汽车速度为v1，
匀加速阶段机车的实际功率等于额定功率时，
由P=Fv，可得此时机车的速度v1=P额F牵=3×106W3×105N=10m/s；
（3）如图所示，达到最大速度前，有两个运动阶段．设匀加速阶段位移为s1，加速度减小阶段位移为s2．
匀加速阶段位移为：s1=v212a=1022×0.4=125m，所用时间为t1=v1a=100.4=25s，
对于变加速阶段，由动能定理得：P（t-t1）-fs2=12mv最大2-12mv12，
解得：s2=（30t-2750）m，
所以，机车由静止到达最大速度时，前进的距离是：
s=s1+s2=（30t-2625）m；
答：（1）机车匀加速阶段的牵引力1×105N．
（2）匀加速阶段机车的实际功率等于额定功率时，机车的速度10m/s．
（3）机车由静止达到最大速度时，前进的距离是=（30t-2625）m．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 关于功率下列说法中正确的是（ ）
A．功率大说明物体做的功多
B．功率小说明物体做功慢
C．由P=
| w t |
参考答案：A、功率大说明物体做功快．故A错误．
B、功率小说明物体做功慢．故B正确．
C、由P=wt可知，机器做功越多，功率不一定大，还与时间有关．故C错误．
D、单位时间内机器做功越多，根据P=wt可知，功率越大．故D正确．
故选：BD．
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 一个质量为0.5千克的物体加速运动时，其位移S与速度的关系是S=0.5υ2-18?米，则该物体运动到4秒末，其速度大小是______米/秒；物体所受合外力的瞬时功率是______瓦．
参考答案：物体位移S与速度的关系是：S=0.5υ2-18；
对照速度位移关系公式v2-v02=2ax；
故物体做匀加速直线运动，可以得到：v0=6m/s，a=1m/s2；
根据速度时间关系公式，有：v=v0+at=6+1×4=10m/s；
根据牛顿第二定律，有：F=ma=0.5×1=0.5N；
外力功率P=Fv=0.5×10=5W；
故答案为：10，5．
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 汽车发动机的额定功率为60kw，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，试问：
（1）汽车保持额定功率从静止启动后的加速过程中，加速度的大小如何变化？当汽车速度达6m/s时，其加速度为多大？起动后汽车能达到的最大速度是多少？
（2）汽车从静止开始保持加速度a=0.5m/s2运动，汽车获得的牵引力多大？这一过程中汽车的功率如何变化？该过程能维持多长时间？
参考答案：（1）根据P=Fv知，速度增大，功率不变，则牵引力减小，根据a=F-fm知加速度减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动．
当汽车速度为6m/s时，牵引力F=Pv=600006N=10000N．
则加速度a=F-fm=10000-0.1×500005000m/s2=1m/s2．
当牵引力等于阻力时，速度达到最大．则P=Fv=fvm
则vm=Pf=600005000m/s=12m/s．
（2）当加速度为a=0.5m/s2运动，根据牛顿第二定律得，F-f=ma，
得F=f+ma=5000+5000×0.5N=7500N．
由于牵引力不变，速度增大，根据P=Fv知，汽车的功率增大．
匀加速直线运动的最大速度：vm1=PF=600007500m/s=8m/s．
则匀加速直线运动的时间：t=vm1a=80.5s=16s．
答：（1）汽车保持额定功率从静止启动后的加速过程中，加速度的逐渐减小，当汽车速度达6m/s时，其加速度为1m/s2．起动后汽车能达到的最大速度是12m/s．
（2）汽车从静止开始保持加速度a=0.5m/s2运动，汽车获得的牵引力为7500N．这一过程中汽车的功率逐渐增大．匀加速直线运动维持16s．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 质量为1kg的小球在空中自由下落，与水平地面相碰后立即被反弹，之后又上升到某一高度处．此过程中小球的速度随时间变化规律的图象如图所示．不计空气阻力，g取10m/s2．下列说法中正确的是（ ）
A．小球在下落过程中重力做功12.5J
B．小球在上升过程中重力势能增加8J
C．小球与地面接触过程中机械能损失8J
D．小球刚与地面接触时重力的瞬时功率为50w
参考答案：A、根据速度时间图线知，物体下降的高度h=12×0.5×5m=1.25m，则重力做功W=mgh=10×1.25J=12.5J．故A正确．
B、小球上升的高度h′=12×0.3×3m=0.45m，重力做功W=-mgh′=-10×0.45=-4.5J，则重力势能增加4.5J．故B错误．
C、小球与地面接触前的速度为5m/s，接触后的速度为3m/s，则机械能的损失量△E=12mv12-12mv22=12×1×(25-9)=8J．故C正确．
D、小球与地面接触时的速度为5m/s，则重力的瞬时功率P=mgv=10×5W=50W．故D正确．
故选：ACD．
本题解析：
本题难度：一般