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《学生版——★5机械能守恒定律-2节》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、一、机车启动问题恒定功率启动恒定加速度启动rZZbot2t变加速匀速匀加速变加速匀速F=f=灯昭]PnVF=f=hng]P—仏JEgj3hng知道任意时刻瞬时速度，求对应瞬时加速度的保持加速度a时间：方法：PP=Fv;F_f=P=Fvn;F一f==at=>t=hna+f)a设t秒速度达到Vm,则有：设to秒后功率达到额定功率P,在经过t秒速度n£1乍达到Vm,则有：P_fs=严例.（2008河北唐山）某学校探究性学习小组对一•辆
2、'
3、制小遥控乍的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动，并将小车运
4、动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v—l图象。已知小车在0〜2s内做匀加速直线运动,2s〜10s内小车牵引力的功率保持不变，在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m=lkg,整个过程中小车受到的阻力保持不变。求：（1）小车所受的阻力f是多大？（2）在2〜10s内小车牵引力的功率P是多大？（3）小车在加速过程屮的总位移x是多大？例（2011北京海淀）电动机通过一绳子R起质量为8kg的物体，绳的巫力不能超过120N,电动机的功率不能超过1200v,耍将此物体由静止起用最快的方式吊起90m（已知此物体
5、在被吊高接近90m时，已开始以最大速度匀速上升）所需的时间为多少？例.(2011北京朝阳)一新型赛车在水平专用测试到上进行测试，该车总质量为m=lX103kg,由静止开始沿水平测试道运动，传感设备记录其运动的v—t图像如图所示。该(p/m•s1车运动中受到的摩擦阻力(含空气阻力)恒定，且摩擦阻力跟车对尙「片一：路面压力的比值为"=0.2。塞车在0〜5s的v—t图像为直线，5s:末起达到该车发动机的额定牵引功率并保持该功率行驶，在5s〜/:20s之间，赛车的图像先是一段Illi线，后为直线，取g=10m/s2,试1
6、0/；；求：匕_I1一052030旳(1)该车发动机牵引力的额定功率；・(2)该车的最人速度vmax?(3)该车出发后前20s内的位移。例.(2009四川理综)如图所示为修建高层建筑常川的塔式起重机。在起重机将质Sm=5X10skg的匝物竖直吊起的过程中，重物山静止开始向上做匀加速査线运动，加速度a=0.2m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做Vm=l.02m/s的匀速运动。取g=10m/s',不计额外功，求：(1)起重机允许输出的授大功率；(2)更物做匀加速运动所经历的时间和起重机
7、在第2s末的输出功率。二、与人体有关的平均功率问题例.(2003成都)跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50kg,他一分钟跳绳180次。假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所用时间的2/5,贝I」该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少？例人的心脏每跳动一次人约输送8X10-5m3的血液，正常人血压(可看做心脏输送血液的压强)的平均值为1.5X104Pa,心跳约每分钟70次。据此估测心脏工作的平均功率为多少？三、变力做功问题K把变力转变为恒力＜微元法〉-些变力(指人小不变，方向改变「如滑动摩擦阻力
8、，空气阻力)，在物体做曲线运动或往复运动过程中，这些力虽然方向变,但每时每刻与速度反向，此时可化成恒力做功，方法是分段考虑，然后求和.1V例1：如图b某人用大小不变的力F转动半径为R的圆盘，但力的方向始终与过力的作川点的转盘的切线一致.则转动转盘一周该力做的功。例2：用水平拉力拉着滑块沿半径为R的水平圆轨道匀速运动-•周，如图5-14—1。已知物块的质量为〃?，物块与轨道间的动摩擦因数为“。求此过程中摩擦力所做的功。例3：如图6所示，质量为m的小车以恒定速率v沿半径为R的竖直【员］轨道运动，己知小车与竖直闘轨道间
9、的摩擦因数为“，试求小车从轨道最低点运动到最高点的过程中，克服摩擦力做的功。【解析】小车沿竖直圆轨道从最低点匀速率运动到最高点的过程中，由于轨道支持力是変力，故而縻擦力为-•変力，本题可以用微元法來求。如图，将小车运动的半个闘周均匀细分成n(htoo)等分，在每段长竺的圆弧上运动时，可认为轨道对小车的支持力N,不变、因而小车所受的燃擦力乞不变，摩擦力的功可以用W=Fs计算。fiA=ju(m^—+mgsin^)R当小车运动到如图所示的A处鬪弧时，有川认一〃?gsin&=加冬WiA=p(m—+mgsin0)•—Rn当
10、小车运动到如图所示的与A关于x轴对称的B处圆弧时，冇2・zivN迅+mgsin0=rn——R1IZ(V2・Q、欣WUi=mgsin&)Rn贝"fin=^fn^—-mgsin0)R由此，小车关于水平直径对称的轨道两元段上摩擦力元功Z和为：vvf=2^77—•-Rn于是可知，小车沿半圆周从轨道最低点运动到最高点的过程中，摩擦力做的总功为:＜等值法〉等值法是若某一变力的功和某一
