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VmVm=P/f=20m/s,由动能定理：Ptfs=mVm2/2t=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2103，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/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)/mF=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=fVmVm=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=mVm2/2Pt-fS=mVm2/2,即：fVmt-fs=mVm2/2kmgVmt-kmgs=mVm2/2kgVmt-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/t1B.t1-t2时间内，汽车的功率等于（mV1/t1+f）V1C.汽车运动的最大速度V2=(mV1/ft1+1)V1D.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+fA错,在t1时刻：P额=FV1=(mV1/t1+f)V1B项正确,在t1时刻P额=fV2V2=(mV1/ft1+1)V1C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=NANA-=V2/R,由于:PA/V=FAPB/V=FBFA-FB=PA/V-PB/V=2mg故得：PA-PB=2vmgPB=4000w,车在B处时：NB+=V2/RfB=NBFB=【(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t10s，经历的路程s60m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fFB1104N,(2)汽车的额定功率PFBvB1104101105（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m8103kg,8(2010上海浦东模拟)(18分)一辆汽车质量为1103kg，最大功率为2104W，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3103N，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10m/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F11103N，v2Pm/F1=2104/103=20m/s,(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大,阻力:Ff