高中物理机车皮带传送问题专题.ppt

机车的启动,1. 有一质量为10103千克，额定功率为100103瓦的汽车运动时受的阻力为5103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5103米的乙地所需的最短时间。,1.分析：开始以P额加速到Vm ，再继续以匀速运动到达乙地所需时间最短。,由：P = Fv 当：F = f = 5103牛达最大速度Vm Vm = P / f = 20 m/s,由动能定理：Pt fs = mVm2 /2 t = mVm2 / 2P + fs / P = 270 (s),额定功率为80w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2 103，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/s2，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 / Vm = 4103 ( N),（2） a = (F-f) / m F = f+ma = 8103 (N) V3 = at = 6 (m/s) P3 = FV3 = 4.8104 (w),（3）Vt = P / F = 10 (m/s) t = Vt / a = 5 (s),(4) S = at2 / 2 = 25 (m) w = FS = 2105 (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/s2) F = 0.5m,又 ： P = FV = 0.5m4 = 2m = f Vm Vm =2m/0.01mg = 20 (m/s),4. 一辆汽车的质量=105，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：WF-Wf = mVm2/2 Pt-fS = mVm2/2,即：fVmt-fs= mVm2/2 kmgVmt-kmgs= mVm2/2 kgVmt-kgs=Vm2/2 解得：Vm=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t1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-t1时间内，汽车的牵引力等于mV1/t1 B. t1-t2时间内，汽车的功率等于（mV1/t1 +f）V1 C. 汽车运动的最大速度V2 = (mV1/ f t1+1 ) V1 D. t1-t2时间内，汽车的平均速度小于（V1+V2）/ 2 .,5. 解：由P = FV , 0-t1时间内，当V增大时，a一定，且a=(F-f)/m=V1/t1 ，P随之增大， F= mV1/t1 +f A错,在t1时刻：P额 = FV1 = ( mV1/t1 +f)V1 B项正确,在t1时刻P 额 = f V2 V2 = (mV1/ f t1+1 ) V1 C项正确,由V-t图像的几何意义知：汽车的平均速度大于（V1+V2）/ 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：PA=12KW，求摩托车通过最高点B时，发动机的功率PB=？,FA =(+V2/R),6.解：车在A处时： FA=fA=NA NA-= V2 /R,由于:PA/V =FA PB/V =FB FA-FB =PA/V-PB/V=2mg 故得：PA-PB=2vmg PB=4000 w,车在B处时： NB+= V2 /R fB=NB FB =【( V2 /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 t10 s，经历的路程s60 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 fFB1104 N,(2)汽车的额定功率 PFBvB110410 1105 （W） 对汽车启动过程应用动能定理有 PtfsmvB2/2 解得汽车的质量为m8103 kg,8(2010上海浦东模拟)(18分)一辆汽车质量为1103 kg，最大功率为2104 W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定发动机的最大牵引力为3103 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)v2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Ff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v2，此后汽车做匀速直线运动,(2)当汽车的速度为v2时，牵引力为 F11103 N， v2Pm/F1=2104/103=20 m/s,(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大,阻力