“綠色奧運(yùn)”是2008年北京奧運(yùn)會(huì)的三大理念之一,奧運(yùn)會(huì)期間在各比賽場(chǎng)館使用新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車,負(fù)責(zé)接送比賽選手和運(yùn)輸器材,在檢測(cè)某款電動(dòng)車性能的某次實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為8×102kg的電動(dòng)車由靜止開始沿平直公路行駛,達(dá)到的最大速度為15m/s,利用傳感器測(cè)得此過程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v,并描繪出F-
1v
圖象(圖中AB、BO均為直線),假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受的阻力恒定,求此過程中
(1)電動(dòng)車的額定功率;
(2)電動(dòng)車由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間,速度達(dá)到2m/s?
分析:(1)F-
1
V
圖象的斜率等于功率,圖線平行于橫軸,表示F不變,分析電動(dòng)車在A-B和B-C過程的運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),根據(jù)C點(diǎn)力和速度,求出額定功率.
(2)當(dāng)牽引力與阻力大小相等時(shí),電動(dòng)車做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度達(dá)到最大值,由功率求出阻力,由牛頓第二定律求出電動(dòng)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程的加速度的大小;由速度求解速度達(dá)到2m/s的時(shí)間.
解答:解:(1)分析圖線可知:電動(dòng)車由靜止開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),達(dá)到額定功率后,做牽引力逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度后做勻速直線運(yùn)動(dòng).
當(dāng)最大速度vmax=15m/s時(shí),牽引力為Fmin=400N,
故恒定阻力
f=Fmin=400N
額定功率P=FminVmax=400×15W=6kW
(2)勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度v=
P
F

代入數(shù)據(jù)解得v=3m/s  
勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=
F-f
m

代入數(shù)據(jù)解得a=2m/s2
電動(dòng)車在速度達(dá)到3m/s之前,一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故所求時(shí)間為t=
v′
a

將v′=2m/s代入上式解得t=1s
答:(1)電動(dòng)車的額定功率6kw;
(2)電動(dòng)車由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過1s,速度達(dá)到2m/s?
點(diǎn)評(píng):本題首先要理解圖象的物理意義:斜率等于功率;其次要能分析電動(dòng)車的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,把握速度最大的條件.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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1v
圖象(圖中AB、BO均為直線).假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受的阻力恒定,求:
(1)根據(jù)圖線ABC,判斷該環(huán)保電動(dòng)車做什么運(yùn)動(dòng),并計(jì)算環(huán)保電動(dòng)車的額定功率;
(2)此過程中環(huán)保電動(dòng)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的大。
(3)環(huán)保電動(dòng)車由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間速度達(dá)到2m/s?

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1v
圖象(圖中AB、BO均為直線)).假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受的阻力恒定,求此過程中
(1)電動(dòng)車的額定功率;
(2)電動(dòng)車由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間,速度達(dá)到2m/s?

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32 m/s
32 m/s
;當(dāng)車的速度為20m/s時(shí)的加速度為
0.75 m/s2
0.75 m/s2

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精英家教網(wǎng)“綠色奧運(yùn)”是2008年北京奧運(yùn)會(huì)的三大理念之一,奧組委決定在各比賽場(chǎng)館使用新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車,屆時(shí)江漢大學(xué)的500名學(xué)生將擔(dān)任司機(jī),負(fù)責(zé)接送比賽選手和運(yùn)輸器材.在檢測(cè)某款電動(dòng)車性能的某次實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為8×102㎏的電動(dòng)車由靜止開始沿平直公路行駛,達(dá)到的最大速度為15m/s,利用傳感器測(cè)得此過程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v,并描繪出F-
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圖象(圖中AB、BO均為直線)).假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受的阻力恒定,求此過程中
(1)根據(jù)圖線ABO判斷汽車作什么運(yùn)動(dòng)?
(2)電動(dòng)車的額定功率;
(3)電動(dòng)車由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間,速度達(dá)到2m/s?

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奧運(yùn)會(huì)已經(jīng)成功的降下帷幕,“綠色奧運(yùn)”是2008年北京奧運(yùn)會(huì)的三大理念之一,奧組委在各比賽場(chǎng)館使用新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車,奧運(yùn)會(huì)500名志愿者擔(dān)任了司機(jī),負(fù)責(zé)接送比賽選手和運(yùn)輸器材.在檢測(cè)某款電動(dòng)車性能的某次實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為8×102㎏的電動(dòng)車由靜止開始沿平直公路行駛,達(dá)到的最大速度為15m/s,利用傳感器測(cè)得此過程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v,并描繪出F-
1v
圖象(圖中AB、BO均為直線).設(shè)電動(dòng)車行駛中所受的阻力恒定,求:
(1)根據(jù)圖線ABC,判斷該環(huán)保電動(dòng)車在A-B和B-C過程的運(yùn)動(dòng)各有什么特點(diǎn),并計(jì)算環(huán)保電動(dòng)車的額定功率;
(2)環(huán)保電動(dòng)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程的加速度的大;
(3)環(huán)保電動(dòng)車由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間速度達(dá)到2m/s?

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