【点拨】由v-t图知,第1个5s的位移为2.5m、第2个5s的移为5.0m、第3个5s的位移为2.5m。由F-s图知,第1个5s的推力为0.8N、第2个5s的推力为0.4N、第3个5s的的推力为0。阻力大小等于0.4N。5s末力F的瞬时功率最大。
8.【答案】
【点拨】设摩擦力为Ff,下滑力为G1,G1=mgsinθ。则上坡时,牵引力F1=Ff+G1,P=F1v1=(Ff+G1)v1;下坡时,牵引力F2=G1-Ff ,P=F2v2=(G1-Ff)v2,解得P=。
9.【答案】列车进站时,利用上坡使部分动能转化为重力势能,减少因刹车而损耗的机械能,列车出站时利用下坡把储存的重力势能又转化为动能,起到节能作用。
【点拨】(略)
三、计算题:
10.【答案】(1)8.0 s;(2)1.14×106 J
【解析】(1)汽车的最大速度vm=108 km/h=30 m/s。
因为汽车以最大速度vm行驶时,F=f。
根据P=Fv=fvm,所以
f ==N=2000 N。
在匀加速阶段,根据牛顿第二定律有:
F1-f =ma
所以F1=ma1+f =5000 N。
达到额定功率时的匀加速运动的最大速度=12 m/s。
故匀加速阶段的运行时间为t1 ==s = 8.0 s
(2)匀加速阶段的运动距离为:
s1=a1t12=×1.5×8.02 m=48 m
此过程牵引力做的功为:
W1=F1s1=5000×48 J=2.4×105 J
以恒定功率运动的第二段,牵引力做的功为:
W2=Pt2=6.0×104×15 J=9.0×105 J
所以汽车启动过程中发动机共做的功为
W=W1+W2=2.4×105 J+9.0×105 J=1.14×106 J。
11.【答案】4×103 W
【解析】以人和摩托车作为一个整体为研究对象,分别对其在A点和B点时进行受力分析如图所示,FNA、FNB分别表示摩托车在A点和B点受到轨道的弹力,FA、FB表示的是摩托车的