题目内容
20.一个质量为4kg的物体从80m高处由静止开始下落,不计空气阻力,试求:(1)前3秒内重力的平均功率600
(2)第4秒末重力的瞬时功率1600.
分析 (1)求出物体在自由下落3s内重力做的功,根据功率定义求出其平均功率;
(2)求出第4s末物体的瞬时速度,再根据P=Fv求得其瞬时功率.
解答 解:(1)物体自由下落3s下落的高度为:
h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×{3}^{2}m=45m$
此过程中重力做功为:w=mgh=4×10×45J=1800J
所以重力在3s内的平均功率为:p=$\frac{W}{t}=\frac{1800}{3}W=600W$
(2)物体自由下落4s末的瞬时速度为:v=gt=10×4m/s=40m/s
所以4s末物体的瞬时功率为:p=mgv=40×40W=1600w
答:(1)前3秒内重力的平均功率为600W;
(2)第4秒末重力的瞬时功率1600W;
点评 掌握平均功率和瞬时功率的求法是正确解决前2问的关键,能根据机械能守恒或动能定理求物体落地时的动能.
练习册系列答案
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9.小郑同学研究额定电压为4.5v的玩具电动机M的伏安特性曲线,所用电压表内阻约为5千欧,电流内阻约为3欧.如图是他设计的四个实验电路图.

(1)应该选用丙电路图(填代号甲、乙、丙、丁)
(2)该同学实验记录数据如下表格:
根据表格数据,该同学在坐标纸上画出两条不相连的伏安特性曲线.为确定一条曲线的终点、另一条曲的终起点,该同学继续做实验,他该这样操作:控制电压约为0.8V,缓慢调节滑动变阻器,找出电动机刚好转动时的电压和电流; 然后将电压调至4.5V,读出电流值
(3)根据实验数据,玩具电动机的内阻为2.0Ω(保留两位有效数字)
(4)当玩具电动机得到4.00v的电压时,输出功率为1.65 W(保留三位有效数字)
(5)在表格记录的数据范围内,当玩具电动机对外输出功率时,电动机的效率随工作电压的增大而增大(填“增大”或“不变”或“减小”)
(1)应该选用丙电路图(填代号甲、乙、丙、丁)
(2)该同学实验记录数据如下表格:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| 电压U/V | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 | 3.20 | 3.60 | 4.00 |
| 电流I/A | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.38 | 0.20 | 0.26 | 0.32 | 0.38 | 0.44 | 0.50 | 0.54 | 0.58 |
| 电机状态 | 不转 | 不转 | 不转 | 不转 | 转动 | 转动 | 转动 | 转动 | 转动 | 转动 | 转动 | 转动 |
(3)根据实验数据,玩具电动机的内阻为2.0Ω(保留两位有效数字)
(4)当玩具电动机得到4.00v的电压时,输出功率为1.65 W(保留三位有效数字)
(5)在表格记录的数据范围内,当玩具电动机对外输出功率时,电动机的效率随工作电压的增大而增大(填“增大”或“不变”或“减小”)