(2013?廈門)一輛小轎車以15m/s的速度在水平公路勻速行駛,受到的阻力是1200N.小轎車沿水平路面勻速行駛300m后駛上一個(gè)斜坡.設(shè)行駛過程中小轎車的功率始終保持不變.求:
(1)在水平路面行駛時(shí)小轎車牽引力所做的功;
(2)行駛過程中小轎車的功率;
(3)要使小轎車上坡時(shí)的牽引力增大為水平路面時(shí)的1.5倍,其行駛速度應(yīng)為多少?
分析:(1)因?yàn)檗I車沿水平方向做勻速直線運(yùn)動,根據(jù)二力平衡的條件可知:牽引力等于阻力,再利用W=Fs可求得牽引力所做的功;
(2)已知小轎車行駛的路程和速度,利用速度公式變形可求得時(shí)間,再利用P=
W
t
求得行駛過程中小轎車的功率;
(3)由P=
W
t
推導(dǎo)出P=Fv,利用功率不變求得其行駛速度.
解答:解:(1)轎車沿水平方向做勻速直線運(yùn)動,則F=F=1200N,
小轎車牽引力所做的功:
W=Fs=1200N×300m=3.6×105J;
(2)∵v=
s
t

∴小轎車在水平路面勻速行駛的時(shí)間:
t=
s
v
=
300m
15m/s
=20s,
小轎車的功率:
P=
W
t
=
3.6×105J
20s
=1.8×104W,
(3)由P=
W
t
=
Fs
t
=Fv,
∵P1=P2,
∴F1v1=F2v2,
即v2=
F1v1
F2
=
v1
1.5
=
15m/s
1.5
=10m/s.
答:(1)在水平路面行駛時(shí)小轎車牽引力所做的功為3.6×105J;
(2)行駛過程中小轎車的功率為1.8×104W;
(3)其行駛速度應(yīng)為10m/s.
點(diǎn)評:此題主要考查的是學(xué)生對速度、重力、功和功率計(jì)算公式的理解和掌握,難度不大,屬于中檔題.
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老鷹
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液體種類 實(shí)驗(yàn)序號 物體重力
G(N)
彈簧測力計(jì)示數(shù)F(N) 物體受到浮力F(N) 排開液體體積V(cm3

ρ=1.0g/cm3
1 2 1.5 50
2 1.0 1.0 100
3 0.5 1.5 150
酒精
ρ酒精=0.8g/cm3
4 2 1.6 0.4 50
5 1.2 0.8 100
6 0.8 1.2 150
(1)分析表中數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)所用物體的重力為
2
2
N,第一次實(shí)驗(yàn)中物體所受的浮力F=
0.5
0.5
N;
(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、2和3(或4、5和6)可初步得出結(jié)論:當(dāng)液體的種類相同時(shí),排開液體的體積越
,浸在液體中的物體受到的浮力越大;分析比較實(shí)驗(yàn)序號
1、4或2、5或3、6
1、4或2、5或3、6
可初步得出結(jié)論:當(dāng)排開液體的體積相同時(shí),液體的密度越大,浸在液體中的物體受到的浮力越大;
(3)請你計(jì)算出第一次實(shí)驗(yàn)中物體排開水受到的重力G=
0.5
0.5
N.通過比較每次實(shí)驗(yàn)中物體受到的浮力和它排開液體的重力的關(guān)系,還可以驗(yàn)證
阿基米德
阿基米德
原理;
(4)實(shí)驗(yàn)中小明同學(xué)觀察到將同一個(gè)物體浸沒在密度越大的液體中時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)越
;于是他靈機(jī)一動在彈簧測力計(jì)下掛一個(gè)重1.5N的物塊,如圖甲所示;當(dāng)他把物塊浸沒在水中時(shí),如圖乙所示,彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為0.5N,他就在0.5N處對應(yīng)標(biāo)上1.0g/cm3的字樣;當(dāng)他把物塊浸沒在酒精中時(shí),如圖丙所示,應(yīng)該在彈簧測力計(jì)刻度盤的
0.7
0.7
N處對應(yīng)標(biāo)上0.8g/cm3字樣,聰明的他就將圖甲所示裝置改裝成了一個(gè)能測液體密度的密度秤.

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