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家用小轎車
建國70年以來,國富民強,人們的生活水平的不斷提高,轎車已進入千家萬户。如圖*是一款家用小轎車,轎車外形設計成流線型從而減小行駛阻力,圖*所示為該轎車在水平路面上啟動過程中的速度圖象,OA為過原點的傾斜直線,BC為水平直線,AB是與OA和BC都相切的曲線。已知0~5s內汽車的牽引力恆為F=4000N,t=5s時,汽車的功率達到額定功率40kW,且在之後的運動過程中保持該功率不變。假設汽車行駛中所受的阻力大小恆為f=1000N.(汽車行駛時牽引力F、功率P和速度v的關係為P=Fv)
(1)如圖乙為小轎車的方向盤,方向盤屬於________(槓桿/滑輪/輪軸);
(2)t=5s時汽車速度v1=________m/s;
(3)求t=35s時汽車速度v2=________m/s;
(4)在圖丁中作出0~35s內牽引力的功率P隨時間t變化的圖象;
(5)5~35s內牽引力所做的功________J。
【回答】
(1)輪軸;(2)10;(3)40;(4)如下圖;(5)1.2×106。
【解析】(1)汽車方向盤本質是一個輪軸,使用的好處是可以省力,便於轉向;
(2)t=5s時,由P=Fv可知,汽車速度v1===10m/s;
(3)t=35s時,汽車作勻速運動,由二力平衡知,牽引力F2=f=1000N,
故汽車的速度為:v2===40m/s;
(4)0~5s內,v與t成正比關係,F=8000N,根據P=Fv得,P與t成正比關係;
0~35s內,功率保持額定功率不變。
故牽引力的功率P隨時間t變化的圖象如圖所示:
(5)5~35s內牽引力所做的功是:W=P額t=40000W×30s=1.2×106J。
知識點:力和機械 單元測試
題型:綜合題