内容正文:
第二部分 专题突破
专题五 综合应用题
二、力学计算(5年5考)
二、力学计算(5年5考)
第二部分 专题突破
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1. 2023年伊始,我国新能源汽车全面超越欧美传统车企.如图甲是广受大众喜欢的比亚
迪汉,车重 2 000 kg,每个
轮胎与地面的接触面积
为 125 cm2;若某次爸爸
带着小明驾车出行,车匀
速行驶时受到的阻力为总重力的0.05倍,行驶过程中的 v-t 图象如图乙所示.已知爸爸体重 60 kg,小明体重 40 kg,g取 10 N/kg.求:
交通及其他工具类(高频考点,5年5考)
甲
乙
二、力学计算(5年5考)
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(1)此次出行时,汽车行驶30 min的路程;
解:由v-t图象可知,小明爸爸驾车以80 km/h的速度匀速前进,汽车行驶
30 min的路程
s=vt=80 km/h×0.5 h=40 km
答:汽车行驶30 min的路程为40 km.
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(2)汽车空载停在水平地面时,对地面的压强;
解:汽车对水平路面的压力
F压=G=mg=2 000 kg×10 N/kg=2×104 N
汽车与水平路面的接触面积
S=125 cm2×4=500 cm2=0.05 m2
汽车对水平路面的压强p===4×105 Pa
答:汽车对水平地面的压强为4×105 Pa.
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(3)此次出行时,行驶30 min牵引力做的功.
解:因为汽车匀速行驶时处于平衡状态,所以受到的牵引力和阻力是一对平衡力
汽车发动机产生的牵引力
F=f=0.05G总=0.05×(2 000 kg+60 kg+40 kg)×10 N/kg=1 050 N
牵引力做的功W=Fs=1 050 N×40 000 m=4.2×107 J
答:行驶30 min牵引力做的功为4.2×107 J.
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2.(2023·武威)随着人们生活水平的提高,房车旅游受到了大众的青睐.某公司推出了如图所示的小型房车,小林和父母参观车展时试驾了该车,该车在平直公路上以54 km/h的速度匀速行驶了3 600 m.已知车轮与水平地面的总接触面积为0.4 m2,试驾时车和人的总质量为4×103 kg,阻力是车重的0.1倍.(假定汽车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力,汽车匀速行驶时牵引力等于阻力,g取10 N/kg)求:
二、力学计算(5年5考)
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(1)该房车匀速行驶了多长时间?
解:该房车的速度
v=54 km/h=15 m/s
行驶的时间
t===240 s
答:该房车匀速行驶了240 s.
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(2)该房车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
解:该房车的总重力
G=mg=4×103 kg×10 N/kg=4×104 N
该房车静止在水平地面上时,对地面的压力
F=G=4×104 N
对地面的压强p===1×105 Pa
答:该房车静止在水平地面上时,对地面的压强是1×105 Pa.
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(3)该房车匀速行驶时,牵引力做功的功率是多大?
解:房车匀速行驶时受到的阻力
f=0.1G=0.1×4×104 N=4 000 N
由题知汽车匀速行驶时牵引力等于阻力,则牵引力
F'=f=4 000 N
牵引力做功的功率
P===F'v=4 000 N×15 m/s=6×104 W
答:该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是6×104 W.
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3.如图是一辆警车,空车质量为1 800 kg.某次执行任务时,警车以25 m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60 kW.(g=10 N/kg)
(1)车上警员总质量为200 kg,轮胎与路面接触的总面积为0.1 m2,此车静止时对水平路面的压强是多少?
解:车静止时对水平路面的压力
F=G=(m车+m人)g=(1 800 kg+200 kg)×10 N/kg=
2×104 N
车对水平路面的压强p===2×105 Pa
答:略.
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(2)警车以25 m/s的速度水平匀速直线行驶时,所受阻力是多少?
解:警车以25 m/s的速度水平匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力
由P===Fv可知阻力
f=F牵===2 400 N
答:略.
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(3)若警车发动机(柴油机)的效率为40%,以60 kW的输出功率行驶