如图是一个货物运输装置示意图,BC是平台,AB是长L=12m的传送带,BA两端的高度差h=2.4m。传送带在电动机M的带动下顺时针匀速转动,安全运行的最大速度为vm=6m/s。假设断电后,电动机和传送带都立即停止运动。现把一个质量为20kg的货物,轻轻放上传送带上的A点,然后被传送带运输到平台BC上,货物与传送带之间的动摩擦因数为0.4。由于传送带较为平坦,可把货物对传送带的总压力的大小近似等于货物的重力;由于轮轴的摩擦,电动机输出的机械功率将损失20%,取g=10m/s2。求:
(1)要使该货物能到达BC平台,电动机需工作的最短时间;
(2)要把货物尽快地运送到BC平台,电动机的输出功率至少多大?
(3)如果电动机接在输出电压为120V的恒压电源上,电动机的内阻r=6Ω,在把货物最快地运送到BC平台的过程中,电动机消耗的电能共有多少?
如图所示,中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动,则关于拉力F及拉力F的功率P,下列说法正确的是 ( )
A.F不变,P减小 | B.F增大,P增大 |
C.F增大,P不变 | D.F增大,P减小 |
一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的有用功率达到最大值P,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v2匀速上升为止,物体上升的高度为h,则整个过程中,下列说法正确的是
A.钢绳的最大拉力为 |
B.钢绳的最大拉力为 |
C.重物的最大速度 |
D.重物匀加速运动的加速度为 |
如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是
A.逐渐增大 | B.逐渐减小 |
C.先增大,后减小 | D.先减小,后增大 |
两个完全相同的小球A和B,在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出,不计空气阻力,下列说法中正确的是
A.两小球落地时的速度相同 |
B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同 |
C.从开始运动至落地,重力对两小球做功相同 |
D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同 |
某同学的质量为50kg,所骑自行车的质量为15 kg,设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40W。若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍,则正常骑行自行车时的速度大小约为
A.3m/s | B.4m/s | C.13m/s | D.30m/s |
(14 分)有一条模拟索道长30米,倾斜角度设计为37°,使用质量m=50kg的吊环分析下滑过程。
(1)实验过程中,吊环从顶端静止释放,经过到达到索道底端,则吊环到达底端底时它所受重力的功率为多少?
(2)吊环与索道之间的动摩擦因数为多少?
(3)若在竖直平面内给小球施加一个垂直于索道方向的恒力F,由静止释放吊环后保持它的加速度大小a=1m/s2,且沿索道向下运动,则这样的恒力F的大小为多少?(g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
小球甲从光滑斜面顶端A点由静止沿斜面滑下,同时另一小球乙从B点(图中末标出)做自由落体运动,两小球恰好同时到达斜面底端C点。已知两小球的质量均为M,斜面的倾角为30°,斜面的高度为5m,重力加速度g取10 m/s2。由以上条件可求( )
A.下落过程中,甲、乙两球速度大小时刻相等 |
B.小球乙下落的高度为10m |
C.小球乙到达C点时的速度大小20m/s |
D.两小球到达C点时重力做功的功率之比 |
放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图所示.下列说法正确的是( )
A.滑动摩擦力的大小为5N |
B.物体的质量为kg |
C.合外力在0~6s内做的功大于0~2s内做的功 |
D.0~6 s内拉力做的功为70 J |
将一小球从高处水平抛出,最初2s内小球动能Ek随时间t变化的图线如图所示,不计空气阻力,重力加速度g =l0m/s2。根据图象信息,可以确定的物理量是( )
A.小球的质量为100g |
B.小球的初速度为l0m/s |
C.小球抛出时的离地高度为20m |
D.2 s末重力对小球做功的瞬时功率为l0W |
如图是质量为1.0kg的质点在水平面上运动的v-t图像,以水平向右的方向为正方向。以下判断正确的是( )
A.在0~3 s时间内,合力对质点做功为10 J |
B.在4~6 s时间内,质点的平均速度为3 m/s |
C.在1~5 s时间内,合力的平均功率为4 W |
D.在t=6 s时,质点的加速度为零 |
如图所示,圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上,Oc与Oa的夹角为60°,轨道最低点a与桌面相切. 一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘c的两边,开始时,m1位于c点,然后从静止释放,设轻绳足够长,不计一切摩擦,则
A.在m1由c下滑到a的过程中,两球速度大小始终相等 |
B.m1在由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减少 |
C.若m1恰好能沿圆弧下滑到a点,则m1=2m2 |
D.若m1恰好能沿圆弧下滑到a点,则m1=3m2 |
提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的平方成正比,即f=kv2,k是阻力因数).当发动机的额定功率为P0时,物体运动的最大速率为vm,如果要使物体运动的速率增大到2vm,则下列办法可行的是( )
A.阻力因数不变,使发动机额定功率增大到2P0 |
B.发动机额定功率不变,使阻力因数减小到k/4 |
C.阻力因数不变,使发动机额定功率增大到4P0 |
D.发动机额定功率不变,使阻力因数减小到k/8 |
(15分)几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车。
(1)假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少?
(2)若动车组运动阻力正比于其速度,已知动车组最大功率P0时最大速度是,若要求提速一倍,则动车组功率是多少?
(3)若动车组从静止开始做匀加速直线运动,经过时间达到动车组最大功率P,然后以该最大功率继续加速,又经过时间达到最大速度,设运动阻力恒定,动车组总质量为m,求动车组整个加速距离。