题目内容
【题目】一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v﹣t图象如下,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m.求:
(1)在0﹣10s内汽车的平均速度.
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,那么在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳.
(3)若发动机的转化效率为80%,则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功.(已知汽油的热值大约为5×107J/kg)
【答案】
(1)解:汽车的平均速度:
= = =12m/s;
答:在0﹣10s内汽车的平均速度为12m/s
(2)解:由图可知,10s后汽车做匀速直线运动,速度v=20m/s,
根据二力平衡条件可得,牵引力:
F=f=4000N,
则汽车的功率为:
P= = =Fv=4000N×20m/s=8×104W,
在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功:
W=Pt=8×104W×10s=8×105J;
答:在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是8×105J
(3)解:由η= 可得:
Q= = =1×106J,
由Q=mq可得需要燃烧汽油的质量:
m= = =0.02kg.
答:若发动机的转化功率为80%,则需要燃烧0.02kg汽油才能使发动机做这么多功.
【解析】(1)已知汽车通过的路程和所用时间,利用v= 计算汽车的平均速度.(2)根据图象,在0﹣10s内汽车做变速直线运动,牵引力大小不等于阻力,不能利用WHFs计算功.知道汽车的功率不变,利用W=Pt求在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功;(3)根据发动机的转化功率为80%,可求得总能量,然后利用Q=mq可求得汽油质量.
【题目】在“得了滑轮组的机械效率”实验中,小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如表:
实验次数 | 钩码所受的重力 | 提升高度 | 拉力 | 绳端移动的距离 | 机械效率 |
1 | 2 | 0.05 | 1.0 | 0.15 | 66.7% |
2 | 4 | 0.05 | 1.7 | 0.15 | 78.4% |
3 | 6 | 0.05 | 0.15 |
(1)实验中要拉动弹簧测力计,使钩码升高.
(2)计算、分析以上装置中和表格中三组实验数据,写出计算分析过程并得出:同一滑轮组的机械效率与哪个因素的具体关系.
(3)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率(变大/变小/不变).