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例题:
一、选择题
1. 下面关于重力势能的说法中,正确的是( )
A. 物体只有被举高才有重力势能
B. 物体被举得越高,它具有的重力势能就越大
C. 在同一高度,速度越大的物体具有的重力势能越大
D. 重力势能与物体的重力和高度有关
答案:D
解析:重力势能是由地球和物体共同具有的,选项A错误。重力势能的大小取决于物体的质量和高度,选项B、C错误。重力势能与物体的重力和高度有关,选项D正确。
二、填空题
2. 一辆汽车在水平路面上匀速行驶。请写出其受几个力:_____、_____、支持力、_____。
答案:重力、牵引力、摩擦力、支持力、汽车自身的动力。
解析:汽车在水平路面上匀速行驶,受到重力和支持力、牵引力和摩擦力的作用。其中重力是地球对汽车的作用力,支持力是地面给汽车的支持力,牵引力是汽车前进的牵引力,摩擦力是车轮与地面的摩擦力。
三、计算题
3. 一辆质量为5t的汽车,在水平路面上行驶时,受到的阻力为车重的0.02倍,取g=10N/kg。问:
(1)汽车发动机牵引力的功率为多少?
(2)该车从静止开始以加速度为1m/s²做匀加速直线运动的时间是多少?
(3)该车匀速运动后关闭发动机,仍前进5m后停下,求该车发动机所做的功。
答案:(1)汽车发动机牵引力的功率为$P = Fv = 0.02mgv = 0.02 \times 5 \times 10^{3}kg \times 10N/kg \times 6m/s = 6 \times 10^{4}W$;
(2)根据牛顿第二定律可得$F - f = ma$,解得$F = f + ma = 0.02mg + ma = 0.02 \times 5 \times 10^{3}kg \times 10N/kg + 5 \times 10^{3}kg \times 1m/s^{2} = 7 \times 10^{3}N$,根据运动学公式可得$t = \frac{v}{a} = \frac{6m/s}{1m/s^{2}} = 6s$;
(3)关闭发动机后,根据动能定理可得$- fs = 0 - \frac{1}{2}mv^{2}$,解得$W = fs + \frac{1}{2}mv^{2} = (7 \times 10^{3}N) \times 5m + \frac{1}{2} \times (5 \times 10^{3}kg) \times (6m/s)^{2} = 4.5 \times 10^{5}J$。
以上是其中一个例题,希望能帮助到你。