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物理必考一辆满载物资的总重为G的运输车.沿ABCD路线从A处到达D处

2024-01-14 08:44:48信息公告961

一辆满载物资的总重为G的运输车,沿ABCD路线从A处到达D处,CD段与AB段高度差为h,如下图甲所示.在整个过程中,汽车以恒定速度v运动,在t=0时经过A处,t1时经过B处,t2时经过C处,汽车牵引力的功率P随时间变化的关系可简化为图乙所示(G、h、v、P1、P2、t1和t2均为已知量).FdE物理好资源网(原物理ok网)

则:①AB段长度为________(请用已知量表示);FdE物理好资源网(原物理ok网)

②汽车在AB段和BC段运动时牵引力FAB________FBC(选填“>”、“=”、或“<”)FdE物理好资源网(原物理ok网)

③汽车沿斜坡BC段运动时牵引力所做的功为________(请用已知量表示);FdE物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

vt1    <    P1(t2-t1FdE物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)计算AB的长度,可根据速度公式的变形式s=vt算出;FdE物理好资源网(原物理ok网)

(2)汽车做匀速运动时,汽车的功率等于牵引力与速度的乘积,即P=Fv.所以要判断FAB与FBC的关系,可根据公式P=Fv去分析:由公式可知,速度一定时,功率与牵引力成正比;FdE物理好资源网(原物理ok网)

(3)要计算功,可根据功率公式的变形式W=Pt算出.FdE物理好资源网(原物理ok网)

解答:(1)由题意和图象可知,汽车经过AB段的时间为t1FdE物理好资源网(原物理ok网)

由v=得:s=vt,FdE物理好资源网(原物理ok网)

则AB的长度:sAB=vt1FdE物理好资源网(原物理ok网)

(2)将W=FS代入功率公式P=可得:P=,然后将速度公式的变形式s=vt代入P=可得:P=Fv,FdE物理好资源网(原物理ok网)

因为汽车做的是匀速运动,则v1=v2FdE物理好资源网(原物理ok网)

由图可知,P2<P1FdE物理好资源网(原物理ok网)

所以FAB<FBCFdE物理好资源网(原物理ok网)

(3)汽车沿斜坡BC段运动时的功率为P1,运动的时间为(t2-t1),FdE物理好资源网(原物理ok网)

则汽车沿斜坡BC段运动时牵引力所做的功为:WBC=P1(t2-t1).FdE物理好资源网(原物理ok网)

故答案为 ①vt1,②<,③P1(t2-t1).FdE物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题的难度在于第(2)问,要会运用功的公式W=FS、功率公式P=、速度公式的变形式s=vt推导出功率的公式P=Fv,该公式所表达的意义是:功率一定时,力与速度成反比.FdE物理好资源网(原物理ok网)