高中物理测量人在某种运动中的功率计算题

一种氢气燃料的汽车，质量为=2.0×10³kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为=1.0m/s²。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。试求：
（1）汽车的最大行驶速度；
（2）当汽车的速度为32m/s时的加速度；
（3）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。

在倾角为θ的斜坡上，某同学骑在自行车上，刚好能在不踩踏板的情况下使自行车沿斜坡匀速向下行驶。现在他骑着自行车以某一速度沿此斜坡匀速上行，已知在t时间内，他踩着脚蹬板转了N圈（不间断地匀速蹬），又已知自行车和人的总质量为m，自行车链轮的半径为R₁，飞轮的半径为R₂，后车轮的半径为R₃，设上、下坡过程中斜坡及空气作用于自行车的阻力大小相等，车轮与坡面接触处都无滑动（提示：自行车行驶的速度等于后轮边缘一点相对于轴心转动的线速度大小），不计自行车内部各部件之间因相对运动而消耗的能量。求人骑自行车上坡时的功率。

电动机通过一条绳子吊起质量为8kg的物体。绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起，用最快的方式将物体吊高90m（已知物体在被吊高90m以前已开始以最大速度匀速上升），所需时间为多少？（g取10 m/s²）

如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L。将一个质量为m的物块（可看成质点）沿斜面由静止释放，释放时距A为2L。当运动到A下面距A为时物块运动的速度是经过A点速度的一半。（重力加速度为g）求：
（1）物块刚释放时的加速度a₁大小；
（2）物块由静止释放滑到A所需的时间t₁及在A时重力的瞬时功率？
（3）物块AB上运动的时间t₂？

“绿色奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一，奥组委决定在各比赛场馆使用新型节能环保电动车，届时江汉大学的500名学生将担任司机，负责接送比赛选手和运输器材。在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为8×10²㎏的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F—图象（图中AB、BO均为直线））。假设电动车行驶中所受的阻力恒定，

求此过程中（1）电动车的额定功率；
（2）电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2m/s？

环保汽车将为2010年上海世博会服务.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×10³ kg.当它在水平路面上以v="36" km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I="50" A,电压U="300" V.在此行驶状态下
(1)求驱动电机的输入功率P_电;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P_机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s²);
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需太阳能电池板的最小面积.结合计算结果,简述你对该设想的思想.
已知太阳辐射的总功率P₀=4×10²⁶ W,太阳到地球的距离r=1.5×10¹¹ m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%.

额定功率为80KW的汽车，在平直公路上行驶的最大速率为20m/s汽车的质量为2t，若汽车从静止开始做匀加速度直线运动，加速度大小为2m/s²，运动过程中的阻力不变，求：
汽车受到阻力大小；
汽车做匀加速运动的时间；
在匀加速过程中汽车牵引力做的功；

环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×10³ kg。当它在水平路面上以v＝36 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50 A，电压U＝300 V。在此行驶状态下。
求驱动电机的输入功率P_电；
若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P_机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10 m/s²）；
设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。已知太阳辐射的总功率P₀＝4×10²⁶ W，太阳到地球的距离r＝1.5×10¹¹ m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。

一位质量为的运动员用的时间跑完路程。设他从开始起跑的前4.0s时间作的是匀加速直线运动，后8.0s时间则作匀速直线运动，速度大小等于第4.0s末时的瞬时速度。已知他在整个运动过程中受到的阻力保持不变，大小为72N。求
他在跑这100m过程中做功的平均功率；
他的瞬时功率的最大值。

如图所示，一物体从光滑斜面顶端由静止开始下滑。已知物体的质量，斜面的倾角，斜面长度，重力加速度取。求：

物体滑到斜面底端时重力对物体做功的瞬时功率。
物体下滑的全过程中重力做功的平均功率。
物体下滑的全过程中斜面的支持力对物体的冲量大小。

有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该机底面固定有间距为、长度为的平行金属电 极，电极间充满磁感应强度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻。绝缘橡胶带上镀有间距为的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻。若橡胶带匀速运动时，电压表读数为，求：

(1)橡胶带匀速运动的速率。

(2)电阻消耗的电功率。

(3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。

如图所示，质量为m=2.0kg的小滑块，由静止开始从倾角的固定的光滑斜面的顶端A滑至底端B，A点距离水平地面的高度h=5.0m，重力加速度g取10m/s²，求:
(1)滑块由A滑到B经历的时间；
(2)滑块由A滑到B的过程中支持力的冲量
(3) 滑块由A滑到B时的重力功率

在起重机将质量m=5×10³ kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度a="0.2" m/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v_m="1.0" m/s的匀速运动。取g="10" m/s²，不计额外功。求：
(1) 起重机允许输出的最大功率。
(2) 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。

如图所示，斜面倾角为45°，从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球，在B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞。已知AB两点的高度差为h，重力加速度为g，不考虑空气阻力。求：

（1）小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P；
(2)小球落到C点时速度的大小。