题目内容
【题目】质量为3t的小型载重汽车,车上装有6t的砂石.汽车先以10m/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了l0min,然后又以100kW的功率用了2min的时间,将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场.g取10N/kg.试问:
(1)汽车在平直公路上匀速行驶时,牵引力做的功为多少?受到的阻力为多少?
(2)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少?
【答案】
(1)解:汽车在平直公路上匀速行驶时,
由P= 可得,牵引力做的功:
W=Pt=20×103W×10×60s=1.2×107J,
由P= = =Fv可得,牵引力的大小:
F= = =2×103N,
因汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以,受到的阻力f=F=2×103N
答:汽车在平直公路上匀速行驶时,牵引力做的功为1.2×107J,受到的阻力为2×103N;
(2)解:汽车从坡底向坡顶运送砂石时,克服砂石重力所做的有用功:
W有=G砂石h=m砂石gh=6×103kg×10N/kg×50m=3×106J,
牵引力做的总功:
W总=P′t′=100×103W×2×60s=1.2×107J,
汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率:
η= ×100%= ×100%=25%
答:汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是25%
【解析】(1)知道汽车匀速行驶时的功率和行驶的时间,根据W=Pt求出牵引力做的功,根据P= = =Fv求出牵引力的大小,汽车匀速行驶时受到的摩擦力和牵引力是一道平衡力,二力大小相等;(2)汽车从坡底向坡顶运送砂石时,根据W=Gh=mgh求出克服砂石重力所做的有用功,根据W=Pt求出牵引力做的总功,根据η= ×100%求出机械效率.
【考点精析】利用功率计算公式的应用对题目进行判断即可得到答案,需要熟知功率的计算: P = W/tW 表示功,单位是焦(J). t表示时间 ,单位是秒(s) P表示功率,单位是瓦特(W)1 W= 1 J/s.