功率计算题
1、一台起重机匀加速地将质量m=1.0×103kg的货物由静止竖直吊起,在2.0s末货物的速度达到v=4.0m/s。求:
(1)货物运动的加速度大小;
(2)起重机对货物的拉力大小;
(3)在2秒内,起重机对货物所做的功与功率。
2、一辆汽车的质量为m=2000kg,其最大功率为80kw,其行驶时所受到的摩擦力恒为车重的0.2倍。现在汽车在笔直的马路上由静止开始做加速度为0.5m/s2的匀加速直线运动,经过一段时间汽车的功率达到最大以后,一直保持不变。则:
(1)汽车做匀加速直线运动能够持续的时间;
(2)定性描述汽车接下来的运动;
(3)接(1)和(2),汽车由静止开始运动直到最后匀速,
一共经历了100秒,则汽车在100秒内的位移是多少?
3、一列火车总质量m=500 t,机车发动机的额定功率P=6×105 W,在轨道上行驶时,轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍,g取10 m/s2,求:
(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度;
(2)在水平轨道上,发动机以额定功率P工作,
当行驶速度为v1=1 m/s和v2=10 m/s时,
列车的瞬时加速度a1a2各是多少;
(3)在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时,
发动机的实际功率P′;
(4)若火车从静止开始,保持0.5 m/s2的加速
度做匀加速运动,这一过程维持的最长时间.
4、一种新型氢气燃料的汽车,质量为,发动机的额定输出功率为,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的倍。若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为 。达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了,直到获得最大速度后才匀速行驶。试求:
(1)汽车的最大行驶速度。
(2)汽车匀加速运动的时间。
(3)当速度为5 m/s时,汽车牵引力的瞬时功率。
5、额定功率为的汽车,在某平直的公路上行驶的最大速度为,汽车的质量。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为,运动过程中阻力不变。求:
(1)3s末汽车的瞬时功率是多大?
(2)在匀加速过程中,汽车牵引力做的功是多少?
6、(9分)质量为5´103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=0,随后以P=6´104 W的额定功率沿平直公路前进,设汽车受恒定阻力,其大小为2.5´103N。求:
(1)汽车的最大速度vm
(2)汽车速度达到6m/s时其加速度多大?
7、汽车的质量为2000kg,汽车发动机的额定功率为80kW,它在平直的公路上行驶时所受的阻力是4000N,试求:
⑴汽车保持额定功率从静止启动后达到的最大速度是多少?
⑵若汽车以2m/s2的加速度做匀加速直线运动,可维持多长时间?
⑶若汽车达到最大速度后,突然阻力变为原来的两倍,将做什么运动?
8、如图7所示,物体由静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑,m、H已知,求:
(1)物体滑到底端过程时重力的平均功率。
(2)物体滑到斜面底端时重力的功率。
9、汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为Pe=80 kW,汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5×103 N,汽车的质量M=2.0×103 kg。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为a=1.0 m/s2,汽车达到额定功率后,保持额定功率不变继续行驶。
求:(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度?
(2)当汽车的速度为20 m/s时的加速度?
10、在离地面5m高处以10m/s的水平初速度抛出一个质量为1kg的物体,(不计空气阻力,g取10m/s2)则  (1)从抛出到落地的全过程中重力的平均功率是多少?
  (2)物体落地时重力的瞬时功率是多少?
11、一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动,4s内通过8m的距离,此后关闭
发动机,汽车又运动了2s停止,已知汽车的质量m=2×103kg,汽车运动过程中所受阻力大小不变,求:
  (1)关闭动机时汽车的速度大小;
  (2)汽车运动过程中所受到的阻力大小;
  (3)汽车牵引力的大小.
12、一列火车总质量M=500 t,机车发动机的额定功率P=6×105 W.在水平轨道上行驶时,轨道对列车的阻力Ff是车重力的0.01倍.g取10 m/s2求:
(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度;
(2)在水平轨道上,发动机以额定功率P工作,当行驶速度为v1=1 m/s和发动机功率计算公式v2=10 m/s时,列车的瞬时加速度a1a2各是多少?
(3)在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时,发动机的实际功率P´;
(4)若火车从静止开始保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速运动,求这一过程维持的时间;
13、某汽车的质量为5.0×103kg,额定功率为30kW.
(1)汽车在水平道路上行驶时所受到的阻力为2000N,则其最大速度不能超过多少?
(2)如果阻力不变,汽车在水平道路上用10m/s的速度匀速行驶,此时实际功率为多大?
(3)如果阻力不变,汽车要匀速驶上倾角为10º的斜坡,则其最大速度不能超过多少?(取sin10º=0.17,g=10m/s2
14、一辆汽车的额定功率为P0=8kW,运行中所受阻力4×102N,汽车质量为400kg。
(1)如果保持牵引力F=8×102N不变,汽车从静止开始匀加速运行,求汽车匀加速运动的最长时间t。
(2)在额功率不变的条件下,汽车可能达到的最大速度为多大?
15、质量为的列车,以恒定的功率沿水平轨道行驶,在3min内行驶1.45km,其速率由36km/h增到最大值54km/h,设机车受阻力恒定,求:
    (1)机车的功率。
    (2)机车受到的阻力。
16、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=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.
17、质量为 汽车,始终按其额定功率行驶,在水平路面上行驶时的最大速度为36m/s,在一坡路向上行驶时,每前进20m升高1m,其最大速度为30m/s,设汽车在坡路上受到的摩擦阻力与在水平路面上的摩擦阻力相同。求:
(1)摩擦阻力和汽车发动机的额定功率各是多少;
(2)若汽车沿上述斜坡路向下行驶,最大速度是多少?
18、如图示,质量为m=2kg的木块在倾角q=37° 的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为0.5(sin37°=0.6    cos37°=0.8  g=10m/s2  )求:(斜面足够长)
(1) 前2S内重力做的功       
(2)前2S内重力的平均功率 
(3)2S 末重力的瞬时功率。
19、质量为10t的汽车,额定功率为66KW,如果在行驶中,汽车受到的阻力是车重的0.05倍,求:(1)汽车能够达到的最大速度是多少?
(2)如果汽车以额定功率行驶,那么当汽车速度为5m/s时,其加速度多大?
(3)如果汽车以7.5m/s的速度匀速行驶,发动机的功率多大?
20、汽车发动机的额定功率为60KW,质量5000 kg,当汽车在水平路面上行驶时,遇到的阻力是车重的0.1倍,若汽车从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
21、质量为M=500t的机车,以恒定的功率从静止出发,经过时间t=5min在路面上行驶了s=2.25km,速度达到了最大值Vm=54Km/h,试求该机车的功率及机车在运动中所受到的平均阻力。
22、一新车型赛车在水平专用测试道上进行测试,该车总质量为m =1×103kg,由静止开始沿水平测试道运动,传感设备记录其运动的速度-时间图象(v-t图象)如图所示.该车运动中受到的摩擦阻力(含空气阻力)恒定,且摩擦阻力跟车对路面压力的比值为μ=0.2. 赛车在0~5s的v-t图象为直线,5s末起达到该车发动机的额定牵引功率并保持该功率行驶,在5s~20s之间,赛车的v-t图象先是一段曲线,后为直线.取g=10m/s2,试求:
(1)该车发动机牵引力的额定功率;
(2)该车的最大速度vm
(3)该车出发后前20s内的位移.
23、如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分vt图像如图乙所示,取g=10m/s2,试求:
(1)在0到1s内,拉力F的平均功率;
(2)t=4s时物体的速度v
24、一辆汽车的质量为4×103kg,发动机的额定功率为6×104W,汽车在水平公路上行驶的最大速度可达15m/s.如果汽车从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,且阻力保持不变.求:
(1)汽车所受阻力的大小;
(2)10s末汽车的瞬时功率;
(3)汽车做匀加速直线运动过程的最长时间.
25、汽车发动机的功率为60kW,汽车的质量为4t,当它行驶在坡度为0.02的长直公路上时,如图B-1所示,所受摩擦力为车重的0.1倍(g取10m/s2),求:
(1)汽车所能达到的最大速度vmax
(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间;
(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少;
(4)在10s末汽车的瞬时功率为多大.
26、起重机用钢丝绳把一个质量为2.0×103kg的货物从静止开始起吊,提升的加速度为0.2m/s2,前2s内起重机对货物做的功为多大?这2s内起重机做功的平均功率为多大?2s末起重机做功的瞬时功率是多大?
参考答案
一、计算题
1、解:(1)代入数据可得a=2.0m/s2。        2分
(2)根据牛顿第二定律:
代入数据可得:F=1.2×                  2分
(3)货物上升的高度为起重机对货物所做的功为
                  2分
起重机对货物做功的功率为                      2分
2、(1)32s;(2)加速度逐渐减小的加速直线运动;(3)
3、解析:(1)列车以额定功率工作时,当牵引力等于阻力,即FFfkmg时列车的加速度为零,速度达最大vm,则:vm=12 m/s.