質(zhì)量為m=150kg的摩托車,額定功率為P=4.5KW.現(xiàn)使其由靜止開始沿水平路面以a=2m/s2的加速度向前勻加速行駛,若此摩托車所受阻力恒為車重的k=0.05倍,重力加速度g取10m/s2,則
(1)行駛S=16m時(shí),摩托車的瞬時(shí)功率為多大?
(2)它能維持勻加速運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間?
分析:(1)根據(jù)牛頓第二定律求出牽引力的大小,通過(guò)速度位移公式求出摩托車的速度,從而得出摩托車的瞬時(shí)功率.
(2)根據(jù)額定功率,結(jié)合牽引力的大小求出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度,根據(jù)速度時(shí)間公式求出勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
解答:解:(1)摩托車所受的阻力f=kmg=0.05×1500N=75N,
根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)-f=ma
解得F=f+ma=75+150×2N=375N.
若物體在位移為16m內(nèi)一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)速度位移公式得,v2=2ax,解得v=
2ax
=
2×2×16
m/s=8m/s

勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度vm=
P
F
=
4500
375
m/s=12m/s
>8m/s.
則P=Fv=375×8W=3000W.
(2)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=
vm
a
=
12
2
s=6s

答:(1)摩托車的瞬時(shí)功率為3000W.(2)它能維持勻加速運(yùn)動(dòng)6s.
點(diǎn)評(píng):在解決第一問(wèn)時(shí)要注意,通過(guò)速度位移公式求出16m時(shí)的速度,要與勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度比較,因?yàn)橐坏┻_(dá)到額定功率后,摩托車的功率不變.
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(2)判斷滑塊能否滑離小車;若能滑離,求滑塊落地時(shí)距車右端的水平距離,若不能滑離求滑塊相對(duì)車靜止時(shí)離車右端的距離

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(2)若摩托車的額定功率為4.5kW,它能維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.(g取10m/s2

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(2)當(dāng)過(guò)山車經(jīng)過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)C時(shí),軌道對(duì)車的作用力為多大?

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