以下是一道高考物理汽车功率大题和相关例题:
【例题】
一辆汽车在一段平直的高速公路上以V1=120km/h的速度行驶,该汽车在平直公路上行驶时的阻力是$f = 2.5 \times 10^{3}N$。
(1)求该汽车在平直公路上行驶时的牵引力大小;
(2)若汽车发动机的功率为$P = 7.5 \times 10^{4}W$,求汽车在平直公路上行驶的距离;
(3)若汽车行驶的距离为$s = 3.6 \times 10^{3}m$,求汽车发动机的功率。
【分析】
(1)根据速度和阻力的大小可求得牵引力的大小;
(2)根据功率和速度以及阻力的大小可求得行驶的距离;
(3)根据功率和行驶的距离以及速度可求得牵引力的大小。
【解答】
(1)汽车在平直公路上行驶时的牵引力大小为$F = f + \frac{F_{牵}}{m} = 2.5 \times 10^{3} + \frac{7.5 \times 10^{4}}{2 \times 10^{3}} = 1.75 \times 10^{4}N$;
(2)汽车在平直公路上行驶的距离为$s = \frac{P}{F} = \frac{7.5 \times 10^{4}}{1.75 \times 10^{4}} = 4.2 \times 10^{3}m$;
(3)汽车发动机的功率为$P_{牵} = F_{牵}v = Fv = Fs\frac{v}{t}$,其中$v = \frac{s}{t}$,所以$P_{牵} = Fv = F\frac{s}{t} = F\frac{v}{t}$,其中$t = \frac{s}{v}$,所以$P_{牵} = Fv = F\frac{v}{t} = F\frac{v}{\frac{s}{v}} = Fs$,所以汽车发动机的功率为$P_{牵} = 7.5 \times 10^{4}W$。
【答案】
(1)牵引力大小为$F = 2.5 \times 10^{4}N$;
(2)行驶的距离为$s = 4.2 \times 10^{3}m$;
(3)发动机的功率为$P_{牵} = 7.5 \times 10^{4}W$。
【应用】
一辆汽车在一段平直的高速公路上以$V_{车} = 6m/s$的速度匀速行驶,已知该汽车在平直公路上行驶时的阻力是$f = 2.5 \times 10^{3}N$。若汽车发动机的功率为$P_{车} = 6kW$,求:
(1)求该汽车在平直公路上行驶时的牵引力大小;
(2)若汽车发动机的效率为$\eta = 25\%$,求汽车在平直公路上行驶的距离。
【分析】
(1)根据速度和阻力的大小可求得牵引力的大小;
(2)根据功率和效率以及速度可求得行驶的距离。
【解答】
(1)汽车在平直公路上行驶时的牵引力大小为$F = f + \frac{F_{牵}}{m} = 2.5 \times 10^{3} + \frac{6 \times 10^{3}}{2 \times 10^{3}}N = 6 \times 10^{3}N$;
(2)根据$\eta = \frac{W}{Q}$可得,发动机做的有用功为:W=Q=$\eta Pt$$= (25\% \times 6kW \times t)$,根据$W=Fs$可得,行驶的距离为:s=$\frac{W}{F}$$= \frac{(25\% \times 6kW \times t)}{6 \times 10^{3}}$$= t$.答:(1)该汽车在平直公路上行驶时的牵引力大小为$6 \times 10^{3}N$;(2)汽车在平直公路上行驶的距离为t秒。
以下是一篇高考物理汽车功率大题的例题和解答:
题目:一辆汽车在平直公路上以某一速度行驶,突然司机发现前方有障碍物,于是立即刹车,已知刹车过程中汽车加速度的大小为$a = 5m/s^{2}$,经过$t = 3s$时间,汽车速度减小到零,已知汽车在刹车过程中通过的距离为$x = 36m$,求:
(1)汽车开始刹车时的速度;
(2)汽车在刹车过程中通过的距离;
(3)汽车在平直公路上行驶的最大速度。
解答:
(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式可得:$v^{2} - v_{0}^{2} = 2ax$,解得汽车开始刹车时的速度为:$v_{0} = 12m/s$。
(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式可得:$v_{0} = at$,解得汽车在刹车过程中通过的距离为:$x = \frac{v_{0}}{2}t = \frac{12}{2} \times 3m = 18m$。
(3)根据匀变速直线运动的速度位移公式可得:$v_{m}^{2} - v_{0}^{2} = 2ax_{m}$,解得汽车在平直公路上行驶的最大速度为:$v_{m} = 18m/s$。
以上是一篇高考物理汽车功率大题的例题和解答,希望能对您有所帮助!
高考物理中,汽车功率是一个常见考点,主要涉及汽车的启动方式、牵引力、功率和速度的关系等问题。下面是一些常见问题及其例题解答:
问题1:汽车以恒定功率启动时,最大速度是多少?
例题:一辆汽车质量为m,受到的阻力恒定为f,在t时间内,行驶了s距离,求汽车的最大速度。
解答:根据功率和速度的关系,汽车以恒定功率启动时,最大速度为:v = \frac{P}{f}。
问题2:汽车加速运动时,牵引力如何变化?
例题:一辆汽车质量为m,受到的牵引力为F,在t时间内,行驶了s距离,求汽车加速运动时的牵引力。
解答:汽车加速运动时,牵引力逐渐增大,直到达到最大速度为止。因此,在t时间内,牵引力F的变化为:ΔF = F - f。
问题3:汽车启动方式有几种?
例题:一辆汽车质量为m,受到的阻力恒定为f,要求在t时间内行驶s距离,求汽车的启动方式。
解答:汽车的启动方式主要有两种:恒定功率启动和恒定加速度启动。恒定功率启动时,汽车以恒定的功率行驶,直到达到最大速度为止;恒定加速度启动时,汽车以恒定的加速度行驶,直到达到某一速度为止。
以上是一些高考物理中汽车功率的常见问题及其例题解答。通过这些例题,考生可以更好地理解汽车功率的相关知识,并在考试中灵活运用。
