Question

高一物理题求解（关于功率的）

1、质量为2乘以10的三次方kg的汽车，发动机的输出功率为30kw，在水平公路上能达到的最大速度为15m/s：当汽车已10m/s行使时，其加速度的大小是多少?

2、质量为2乘以10的三次方t的列车以36km/h的速度匀速驶上斜坡，斜坡的坡度是沿斜坡每前进100m则升高1m，如果列车受到的阻力（空气阻力与摩擦力）恒为车重的0.005倍，那么机车的牵引功率是多少KW？

3、汽车质量为2000kg，汽车发动机的额定功率为80kw，它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s^2的加速度作匀加速直线运动，若汽车运动中所受的阻力是恒定。
求（1）汽车所受的阻力是多大？
（2）这个匀加速过程可以维持多长时间？
（3）开始运动后的第三秒末，汽车的即时功率为多大？

过程越详细越好，能忽略的都不要忽略
3、汽车质量为2000kg，汽车发动机的额定功率为80kw，它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s，现在汽车在该公路上由静止开始以2m/s^2的加速度作匀加速直线运动，若汽车运动中所受的阻力是恒定。

求（1）汽车所受的阻力是多大？
（2）这个匀加速过程可以维持多长时间？
（3）开始运动后的第三秒末，汽车的即时功率为多大？

过程有多详细要多详细，谢谢了

Answer 1

1.解：前2s，h=1/2*g*t^2=1/2*10*2^2=20 m，
WG=mgh=0.5*10*20=100J，
平均功率P=W/t=50W，
2s末速度v=gt=10*2=20m/s ，
2s末即时功率mgv=100W.

3.
1.P/f=v,由于阻力恒定，故该式中P=80KW，v=20m/s，因此算出f=4000N
2.由于汽车是恒定以加速度启动，故a=（F-f）/m，可求得牵引力F=8000N，再由P=FV得出恒定加速度的极限速度V=10m/s，最后由t=v/a得出t=5s。
3.3s末汽车认识匀加速，速度v=at=6m/s，再由p/（ma+f）=v得出瞬时功率p=48KW。

Answer 2

解：1。因为发动机的输出功率为30kw，在水平公路上能达到的最大速度为15m/s，可以根据
P＝Fv得：F＝P/v＝30000W/（15m/s）＝2000N
达到最大速度的意思是F＝f，所以f＝2000N
当汽车以10m/s行驶时，F1＝P/v1＝30000W/（10m/s）＝3000N
因此，此时汽车受到的合力为F（合）＝F1-f＝1000N，汽车的加速度为a＝F（合）/m＝1000N/2000kg＝0.5（m/s^2）

Answer 3

1、0.5
过程：发动机输出功率30KW，最大速度15m/s,由此可得路面的阻力2000N，根据：P=fv.
当速度为10m/s时，车的牵引力为3000N，根据：P=Fv.
所以加速度:a=(F-f)/m,m是已知的，所以a可求，求得为 0.5
2、列车在斜坡上受力平衡，
即：牵引力=阻力+重力的分力
F=0.005*mg+mg*sin(坡度角)
因坡度角很小，所以可近似为以下等式：
F=0.005*mg+mg*(1/100)
由此得出牵引力F=300000N
速度为10m/s 所以牵引功率
P=Fv=3000000W （3乘以10的六次方）
3、P=fv
可得 f=4000N

备注：同学，第三题，题目好像都没有给全啊，所以后面没法做了。

Answer 4

1）p=fV得f=2000n
p=Fv得F=3000n
故受合力1000n，加速度就是0.5m/s2
2）牵引力=下滑分力+阻力=300000n
p=牵引力*速度=3*10的6次方
3）题怎么不完整啊。可达最大速度多少啊，显示不出来

Answer 5

一 P=fV，求车遇到的阻力，用P=(f+F)V`，求F，再除以质量。
二 P=（mg*sina+μmg*cosa)*V (坡度是竖直高度与水平位移的乘积，即tana，而不是sina,不过此题的竖直高度与水平位移差别很大，用sin代替tan算结果相差不大）
三 “它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s^2的加速度作匀加速直线运动”是什么意思啊？哪个是加速度，哪个是速度？

Answer 6

（1）前3秒下落距离h=gt平方/2=10×3平方/2＝45m

重力的平均功率P=mgh/t=5×10×45/3=750w
（2）前2秒下落的距离h1=gt平方/2=10×2平方/2=20m

第3秒内下落的距离h—h1＝45m—20m＝25m

第3s内重力的平均功率P=W/t=mg(h—h1)/t=5×10×25/1=1250w
（3）第3秒末的速度V3=gt=10×3＝30m/s

第3秒末瞬时功率P＝mgV＝5×10×30＝1500w