高中物理机车皮带传送问题专题.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,机车的启动,1.,有一质量为,1010,3,千克，额定功率为,10010,3,瓦的汽车运动时受的阻力为,510,3,牛顿，求该汽车从甲地由静止出发沿平直的公路到达距甲地,510,3,米的乙地所需的最短时间。,1.,分析：开始以,P,额,加速到,V,m,，再继续以匀速运动到达乙地所需时间最短。,由：,P=Fv,当：,F=f=510,3,牛达最大速度,V,m,V,m,=P/f=20 m/s,由动能定理：,Pt fs=mV,m,2,/2,t=mV,m,2,/2P+fs/P=270(s),额定功率为,80,w,的汽车，在某平直的公路上行驶的最大速度为,20m/s,汽车的质量,2 10,3,，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为,2 m/s,2,，运动过程中阻力不变，求：（,1,）阻力多大？（,2,）,3,秒末汽车的瞬时功率？,（,3,）匀加速运动的时间多长？（,4,）在匀加速直线运动中，汽车的牵引力做的功多大？,2.,解：（,1,）,f=P/V,m,=410,3,(N),（,2,）,a=(F-f)/m,F=f+ma=810,3,(N),V,3,=at=6 (m/s),P,3,=FV,3,=4.810,4,(w),（,3,）,V,t,=P/F=10 (m/s),t=V,t,/a=5 (s)4)S=at,2,/2=25 (m),w=FS=,2,10,5,(J),3.,汽车在水平公路上行驶所受阻力为车重的,0.01,倍，汽车的加速度为,0.4,/,2,；当汽车的速度为,4,/,时，若保持此时的功率不变继续行驶，汽车能达到的最大速度是多少？（,10,/,2,）,3.,解：,a=(F-0.01mg)/m=0.4(m/s,2,),F=0.5m,又：,P=FV=0.5m,4=2m=f V,m,V,m,=2m/0.01mg=20 (m/s),4.,一辆汽车的质量,=10,5,，该车从静止开始出发，以恒定的功率行驶，经过,40,，前进,400,，速度达到最大，汽车所受阻力恒定为车重的,0.05,倍，问车的最大速度？,4.,解：由动能定理：,W,F,-W,f,=mV,m,2,/2,Pt-fS=mV,m,2,/2,即：,fV,m,t-fs=mV,m,2,/2,kmgV,m,t-kmgs=mV,m,2,/2,kgV,m,t-kgs=V,m,2,/2,解得：,V,m,=20 (m/s),5.,质量为,m,的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图。从,t,1,时刻起汽车的功率保持不变，全过程汽车所受阻力恒为,f,，则：,A.0-t,1,时间内，汽车的牵引力等于,mV,1,/t,1,B.t,1,-t,2,时间内，汽车的功率等于（,mV,1,/t,1,+f,）,V,1,C.,汽车运动的最大速度,V,2,=(mV,1,/f t,1,+1)V,1,D.t,1,-t,2,时间内，汽车的平均速度小于（,V,1,+V,2,）,/2.,5.,解：由,P=FV,0-t,1,时间内，当,V,增大时，,a,一定，且,a=(F-f)/m=V,1,/t,1,，,P,随之增大，,F=mV,1,/t,1,+f A,错,在,t,1,时刻：,P,额,=FV,1,=(mV,1,/t,1,+f)V,1,B,项正确,在,t,1,时刻,P,额,=f V,2,V,2,=(mV,1,/f t,1,+1)V,1,C,项正确,由,V-t,图像的几何意义知：汽车的平均速度大于（,V,1,+V,2,）,/2.,D,项错误,故：,BC,项正确。,6.,一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演，如图。若车运动的速度恒为,20,/S,，人与车总质量为,200,，,=0.1,，车通过最低点,A,时发动机的功率：,P,A,=12KW,，求摩托车通过最高点,B,时，发动机的功率,P,B,=,？,F,A,=(+,V,2,/R),6.,解：车在,A,处时：,F,A,=f,A,=N,A,N,A,-=,V,2,/R,由于,:P,A,/V=F,A,P,B,/V=F,B,F,A,-F,B,=P,A,/V-P,B,/V=2,mg,故得：,P,A,-P,B,=2v,mg P,B,=4000 w,车在,B,处时：,N,B,+=,V,2,/R f,B,=N,B,F,B,=【(,V,2,/R,）,-mg】,7.,(2011,江门模拟,),一辆汽车在平直的路面上以,恒定功率,由静止启动，设所受阻力大小不变，其牵引力,F,与速度,v,的关系如右图所示，,加速过程在图中,B,点结束,，所用的时间,t,10 s,，经历的路程,s,60 m,求：,(1),汽车所受阻力的大小；,(2),汽车的质量,【,解析,】,(1),由题意知在,B,点汽车的加速度为零，根据牛顿运动定律得,f,F,B,110,4,N,(2),汽车的额定功率,P,F,B,v,B,110,4,10,110,5,（,W,）,对汽车启动过程应用动能定理有,Pt,fs,mv,B,2/2,解得汽车的质量为,m,810,3,kg,8,(2010,上海浦东模拟,)(18,分,),一辆汽车质量为,1,10,3,kg,，最大功率为,2,10,4,W,，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为,v,2,，运动中汽车所受阻力恒定发动机的最大牵引力为,3,10,3,N,，其行驶过程中牵引力,F,与车速的倒数,1/v,的关系如图所示试求：,(1),根据图线,ABC,判断汽车做什么运动？,(2),v,2,的大小；,(3),整个运动过程中的最大加速度；,(4),匀加速运动过程的最大速度是多大？当,汽车的速度为,10 m/s,时发动机的功率为多大？,【,解析,】,(1),题图中图线,AB段牵引力,F,不变，阻力,F,f,不变，汽车做匀加速直线运动，图线,BC,的斜率表示汽车的功率,P,，,P,不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度,v,2,，此后汽车做匀速直线运动,(2),当汽车的速度为,v,2,时，牵引力为,F,1,110,3,N,，,v,2,P,m,/F,1,=210,4,/10,3,=20 m/s,(3),汽车做匀加速直线运动时的加速度最大,阻力,:,F,f,P,m,/V,2,=210,4,/20=1000 (N),a,(F,m,-F,f,)/m=2 (m/s,2,),(4),与,B,点对应的速度为,v,1,P,m,/F,m,=6.67 m/s,当汽车的速度为,10 m/s,时处于图线,BC,段，故此时的功率最大为,P,m,210,4,W.,