一輛汽車(chē)的質(zhì)量是5×10kg,發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,汽車(chē)所受阻力恒為2000N,如果汽車(chē)從靜止開(kāi)始以2m/s的加速度做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),功率達(dá)到最大后汽車(chē)又以額定功率運(yùn)動(dòng)了一段距離達(dá)到了最大速度,在整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)運(yùn)動(dòng)了100m。下面是甲、乙兩位同學(xué)關(guān)于此過(guò)程中汽車(chē)牽引力做功的解法:
甲同學(xué)的解法:         ①
W=Pt=6×10×10J=6×10J   ②
乙同學(xué)的解法:F=ma+f=5×10×2+2000=1.2×10N   ③
W=Fs=1.2×10×100J=1.2×10J   ④
請(qǐng)對(duì)上述兩位同學(xué)的解法的正誤做出判斷并說(shuō)明理由。若你認(rèn)為兩同學(xué)的解法都不正確,請(qǐng)給出你的解法。

理由見(jiàn)解析;2.45×106J

解析試題分析:甲同學(xué)的解法錯(cuò)誤,在①中把100m作為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移,
在②中錯(cuò)用公式W=Pt求牽引力的功,汽車(chē)在勻加速過(guò)程中功率逐漸變大,不是定值,不能用W=Pt求功;
乙同學(xué)的解法也是錯(cuò)誤的,
在④中用W=Fs求功,汽車(chē)以額定功率運(yùn)動(dòng)時(shí),牽引力是變力,不能用W=Fs求功;
正確解法:汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),速度最大,設(shè)為vm,
此時(shí)汽車(chē)的牽引力與阻力大小相等,F(xiàn)=f,額定功率P =Fvm=fvm,則得:vm=30m/s
對(duì)全程應(yīng)用動(dòng)能定理:W-fs=
汽車(chē)牽引力做功:W=fs+=2.45×106J;
考點(diǎn):動(dòng)能定理的應(yīng)用;功率、平均功率和瞬時(shí)功率

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

商場(chǎng)很多電梯是臺(tái)式的,顧客站在勻速上行的臺(tái)式扶梯上上樓,若顧客站著不動(dòng)時(shí),扶梯對(duì)他做功為W1,做功功率為P1,若他在扶梯上相對(duì)扶梯向上勻速走動(dòng)時(shí),扶梯對(duì)他做功為W2,做功功率為P2,則下列說(shuō)法中正確的是    

A.W1 = W2,P1 = P2 B.W1﹥W2,P1 = P2
C.W1 = W2,P1﹥P2 D.W1﹥W2,P1﹥P2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

從上海郊區(qū)到浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)的磁懸浮列車(chē)已正式運(yùn)行,設(shè)列車(chē)勻速運(yùn)行的速度為v=360km/h時(shí),受到的空氣阻力與速度v的平方成正比,其比例系數(shù)為K=0.2kg/m,則此時(shí)列車(chē)功率P的值為             W。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

一輛質(zhì)量m=2×103kg的小轎車(chē)由靜止開(kāi)始以加速度a=1m/s2勻加速沿平直路面行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P=80kW,運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力大小恒為f=2×103N。求:
(1)小轎車(chē)勻加速的時(shí)間t;
(2)小轎車(chē)由靜止開(kāi)始經(jīng)40s前進(jìn)的距離x(汽車(chē)最后的速度已經(jīng)達(dá)到最大)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(6分)如圖所示,質(zhì)量為m=4 kg的木塊在傾角為30°的光滑斜面上由靜止開(kāi)始下滑,若斜面足夠長(zhǎng), 取g=" 10" m/s²,求:

(1)前2 s內(nèi)重力做的功
(2)2 s末重力的瞬時(shí)功率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長(zhǎng)直光滑桿,在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),在P點(diǎn)的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A。半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道,豎直地固定在地面上,其圓心O在P點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B。用一條不可伸長(zhǎng)的柔軟細(xì)繩,通過(guò)定滑輪將兩小球連接起來(lái)。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn),且不計(jì)滑輪大小的影響,g取10m/s2,F(xiàn)給小球A一個(gè)水平向右的恒力F=55N。求:

(1)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過(guò)程中,力F做的功;
(2)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過(guò)程中,重力對(duì)小球B做的功;
(3)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí),A小球速度的大;
(4)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí),小球B速度的大。
(5)小球B被拉到離地多高時(shí)與小球A速度大小相等。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(15分)某興趣小組對(duì)一輛自制遙控小車(chē)的性能進(jìn)行研究。他們讓這輛小車(chē)在水平的直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),并將小車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái),通過(guò)處理轉(zhuǎn)化為v—t圖象,如圖所示(除2s—10s時(shí)間段圖象為曲線(xiàn)外,其余時(shí)間段圖象均為直線(xiàn))。已知在小車(chē)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,2s—14s時(shí)間段內(nèi)小車(chē)的功率保持不變,在14s末停止遙控而讓小車(chē)自由滑行,小車(chē)的質(zhì)量為1.0kg,可認(rèn)為在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小車(chē)所受到的阻力大小不變。求:


(1)小車(chē)所受到的阻力大小;
(2)小車(chē)勻速行駛階段的功率;
(3)小車(chē)在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

一種氫氣燃料的汽車(chē),質(zhì)量為m = 2.0×103kg ,發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為80kW ,行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車(chē)重的0.1倍。若汽車(chē)從靜止開(kāi)始先勻加速啟動(dòng),加速度的大小為a = 1.0m/s2。達(dá)到額定輸出功率后,汽車(chē)保持功率不變又加速行駛了800m,直到獲得最大速度后才勻速行駛。(g取10m/s2).試求:(1)汽車(chē)的最大行駛速度;
(2)汽車(chē)勻加速階段結(jié)束時(shí)的速度;
(3)汽車(chē)以額定功率又加速了多久時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,A、B、C三個(gè)一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),A由靜止釋放,B的初速度方向沿斜面向下,大小為v0,C的初速度方向沿斜面水平向左,大小也為v0。下列說(shuō)法中正確的是(    )

A.A和C將同時(shí)滑到斜面底端
B.滑到斜面底端時(shí),B的速度最大
C.滑到斜面底端時(shí),B的機(jī)械能減少最多
D.滑到斜面底端時(shí),B、C的動(dòng)能一樣大

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