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2. 一辆汽车的功率为$100kW$,上坡时的速度是$1m/s$,则此过程中该汽车的牵引力是(
A. $100N$
B. $10N$
C. $1×10^{5}N$
D. $1×10^{3}N$
C
)A. $100N$
B. $10N$
C. $1×10^{5}N$
D. $1×10^{3}N$
答案
C
解析
已知汽车功率$P = 100kW = 100×10^{3}W = 1×10^{5}W$，速度$v = 1m/s$。根据功率公式$P = Fv$，可得牵引力$F=\frac{P}{v}=\frac{1×10^{5}W}{1m/s}=1×10^{5}N$。
C
C
3. 如图甲,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的$s - t$图像分别是图乙中的图像①②.两次对应的弹簧测力计的示数分别为$F_{1}$、$F_{2}$,两次拉力的功率分别为$P_{1}$、$P_{2}$.则$F_{1}$
=
$F_{2}$,$P_{1}$______＞
$P_{2}$.(选填“$＞$”“$=$”或“$＜$”)\n[img]答案
$=$；$＞$
解析
由图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，同一木块放在同一水平面上，压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以两次木块受到的滑动摩擦力相等。匀速直线运动时，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以$F_{1}=F_{2}=f$。
由图乙可知，在相同时间内，①运动的路程大于②运动的路程，根据$v = \frac{s}{t}$可知，$v_{1}＞v_{2}$。
根据$P = Fv$，$F_{1}=F_{2}$，$v_{1}＞v_{2}$，可得$P_{1}＞P_{2}$。
由图乙可知，在相同时间内，①运动的路程大于②运动的路程，根据$v = \frac{s}{t}$可知，$v_{1}＞v_{2}$。
根据$P = Fv$，$F_{1}=F_{2}$，$v_{1}＞v_{2}$，可得$P_{1}＞P_{2}$。
4. 学校举行“双摇跳绳”比赛,“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后,绳连续绕身体两周的跳绳方法.质量为$50kg的小明同学在比赛中1min内摇绳200$圈,每次起跳高度大约为$12cm$,则他跳一次做的功是
60
$J$,他在整个跳绳过程中的平均功率为100
$W$.($g取10N/kg$)答案
60；100
解析
小明的重力：$G = mg = 50\,kg × 10\,N/kg = 500\,N$
跳一次做的功：$W = Gh = 500\,N × 0.12\,m = 60\,J$
1分钟内跳绳次数：$n = \frac{200}{2} = 100$
1分钟内做的总功：$W_{总} = nW = 100 × 60\,J = 6000\,J$
平均功率：$P = \frac{W_{总}}{t} = \frac{6000\,J}{60\,s} = 100\,W$
60；100
跳一次做的功：$W = Gh = 500\,N × 0.12\,m = 60\,J$
1分钟内跳绳次数：$n = \frac{200}{2} = 100$
1分钟内做的总功：$W_{总} = nW = 100 × 60\,J = 6000\,J$
平均功率：$P = \frac{W_{总}}{t} = \frac{6000\,J}{60\,s} = 100\,W$
60；100
5. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的$10\%$,货车(含驾驶员)空载时重为$2.5×10^{4}N$.\n(1)求货车空载行驶时所受的阻力；\n(2)求货车以$36km/h$的速度空载匀速行驶时,$10s$内货车牵引力做的功；\n(3)当货车装载$1.1×10^{4}N$重的货物,以$90kW$的额定功率匀速行驶时,求货车行驶的速度.
答案
(1)货车空载行驶时所受的阻力：$f=10\%G=0.1×2.5×10^{4}N=2.5×10^{3}N$
(2)货车匀速行驶，牵引力$F=f=2.5×10^{3}N$；速度$v=36km/h=10m/s$，行驶距离$s=vt=10m/s×10s=100m$；牵引力做的功$W=Fs=2.5×10^{3}N×100m=2.5×10^{5}J$
(3)装载货物后总重$G'=2.5×10^{4}N+1.1×10^{4}N=3.6×10^{4}N$，阻力$f'=10\%G'=0.1×3.6×10^{4}N=3.6×10^{3}N$；匀速行驶时牵引力$F'=f'=3.6×10^{3}N$；功率$P=90kW=9×10^{4}W$，由$P=F'v$得行驶速度$v=\frac{P}{F'}=\frac{9×10^{4}W}{3.6×10^{3}N}=25m/s$
(2)货车匀速行驶，牵引力$F=f=2.5×10^{3}N$；速度$v=36km/h=10m/s$，行驶距离$s=vt=10m/s×10s=100m$；牵引力做的功$W=Fs=2.5×10^{3}N×100m=2.5×10^{5}J$
(3)装载货物后总重$G'=2.5×10^{4}N+1.1×10^{4}N=3.6×10^{4}N$，阻力$f'=10\%G'=0.1×3.6×10^{4}N=3.6×10^{3}N$；匀速行驶时牵引力$F'=f'=3.6×10^{3}N$；功率$P=90kW=9×10^{4}W$，由$P=F'v$得行驶速度$v=\frac{P}{F'}=\frac{9×10^{4}W}{3.6×10^{3}N}=25m/s$
1. 如图所示为四旋翼无人机,质量为$1.2kg$,下方悬挂着一个质量为$0.1kg$的摄像机.在$10s内无人机从地面竖直上升了20m$,然后一边摄像一边斜向上飞行了$30s$,显示离地高度为$36m$.无人机前$10s$内对摄像机做功
20
$J$,整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为______0.9
$W$.($g取10N/kg$)\n[img]答案
20；0.9
解析
摄像机质量$m=0.1\,kg$，重力$G=mg=0.1\,kg×10\,N/kg=1\,N$。
前10s内摄像机竖直上升高度$h_1=20\,m$，无人机对摄像机做功$W_1=Gh_1=1\,N×20\,m=20\,J$。
整个过程中摄像机上升总高度$h=36\,m$，总功$W=Gh=1\,N×36\,m=36\,J$，总时间$t=10\,s+30\,s=40\,s$，功率$P=\frac{W}{t}=\frac{36\,J}{40\,s}=0.9\,W$。
20；0.9
前10s内摄像机竖直上升高度$h_1=20\,m$，无人机对摄像机做功$W_1=Gh_1=1\,N×20\,m=20\,J$。
整个过程中摄像机上升总高度$h=36\,m$，总功$W=Gh=1\,N×36\,m=36\,J$，总时间$t=10\,s+30\,s=40\,s$，功率$P=\frac{W}{t}=\frac{36\,J}{40\,s}=0.9\,W$。
20；0.9
2. 如图所示,用$100N的拉力F使重180N的物体A以0.1m/s$的速度匀速上升,不计绳重和摩擦,则动滑轮的重力为
20
$N$,拉力$F$的功率为20
$W$.答案
20；20
解析
由图可知，承担物重的绳子段数$n=2$。
不计绳重和摩擦，拉力$F = \frac{1}{n}(G_{物} + G_{动})$，则动滑轮重力$G_{动}=nF - G_{物}=2×100\,N-180\,N=20\,N$。
绳子自由端移动速度$v = nv_{物}=2×0.1\,m/s=0.2\,m/s$，拉力$F$的功率$P=Fv=100\,N×0.2\,m/s=20\,W$。
20；20
不计绳重和摩擦，拉力$F = \frac{1}{n}(G_{物} + G_{动})$，则动滑轮重力$G_{动}=nF - G_{物}=2×100\,N-180\,N=20\,N$。
绳子自由端移动速度$v = nv_{物}=2×0.1\,m/s=0.2\,m/s$，拉力$F$的功率$P=Fv=100\,N×0.2\,m/s=20\,W$。
20；20
