不可能出现“功率一定，力和速度成反比”的现象——由一道经典习题引发的思考

1问题的由来 先来看一道经典习题．题目如下： 质量为2×100kg的汽车,发机动的额定功率为60kW．假设汽车在平直公路上从静止开始以额定功率加速运动,汽车受到的阻力恒定,经过150m后达到最大速度,其大小为30m／s．求：     

由一道习题而引发的思考

习题 :一列车的质量是 5 .0× 1 0 5kg ,在平直的轨道上以额定功率 3 0 0 0kW加速行驶 ,速度由 1 0m/s加速到所能达到的最大速率 3 0m/s ,共用 2min ,求 :(1 )列车所受的阻力 ;(2 )在这段时间内列车前进的距离 .解析 :当速度达到最大值vm=3 0m/s的时候 ,牵引力F =Ff,则Ff=Pvm=1 0 5N ;在这一段时间内列车做变加速运动 ,要求这段时间内列车前进的距离就得运用动能定理来求解 .Pt-Ffs=12 mvm2 -12 mv0 2 ,得　s=Pt-(12 mvm2 -12 mv0 2 )Ff=1 60 0m .仅运用中学物理的知识就能对上述结果质疑 .图 1在题述过程中 ,列车做变加速运动 ,且加速…     

浅谈功率的计算

<正>[重难点分析]对于功率的计算,有两个常用的公式P=W/t和P=Fv,分别是定义是和常用的计算式,这两个要注意区别,特别是后一个公式,在计算功率时要注意力和速度的对应关系。例1质量是2 000 kg,额定功率为80 kW的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为20 m/s,若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s~2,运动中的阻力不变,求:(1)汽车所受阻力的大小;     

谈误用"P=Fυ"解答的习题

由人民教育出版社编著,如今正在全国使用的两本书:全日制普通高级中学(必修)物理第一册<教师教学用书>和全日制普通高级中学(试验修订本·必修)物理第一册<教师教学用书>,在前本书的第138页和后本书的第154页上都有这样一道参考题:"一台柴油机装在汽车上,在额定功率下,汽车匀速行驶的速度可达90 km/h;装在汽船上,在额定功率下,汽船匀速行驶的速度可达20 km/h,汽车和汽船哪个受到的阻力大?二者阻力之比是多少?"两本书所作解答均为:"当汽车或船匀速行驶时,车或船受的阻力f与牵引力F相等.柴油机的输出功率P等于克服阻力f消耗的功率,即P=Fυ,其中υ为匀速行驶时速度的大小.     

历年高考考查匀变速直线运动的实验题赏析

匀变速直线运动实验在高考中经常出现,本文结合历届高考实验题作分析说明.例1.(1999年上海)为了测定某辆轿车在平直路上的加速度(轿车起动时的运动可近似看做匀加速运动),某人拍了一张在同一张底片上多次曝光的照片(如图1所示),如果拍照时每隔2s曝光一次,轿车正身总长为4.5m,那     

谈误用“P=Fv”解答的习题

由人民教育出版社编著,如今正在全国使用的两本书:全日制普通高级中学(必修)物理第一册《教师教学用书》和全日制普通高级中学(试验修订本·必修)物理第一册《教师教学用书》,在前本书的第1 3 8页和后本书的第1 5 4页上都有这样一道参考题:“一台柴油机装在汽车上,在额定功率下,汽车匀速行驶的速度可达90km/h ;装在汽船上,在额定功率下,汽船匀速行驶的速度可达2 0km/h ,汽车和汽船哪个受到的阻力大?二者阻力之比是多少?”两本书所作解答均为:“当汽车或船匀速行驶时,车或船受的阻力f与牵引力F相等.柴油机的输出功率P等于克服阻力f消耗的功…     

对传送带及传送带上力学问题的再探究

1传送带的原形水平传送带长为L,其动摩擦因数为μ,运动速度保持恒定且为v0。现将质量为m的小物体无初速(度1)地因置物于体其m一端的存A,在如,图传1送-带1所示增。加求的:动力及动力持续的最短时间;(2)物体由A端到B端所经历的时间;(3)传送带上所留下的划痕长度;(4)因物体m的存在,传送带多消耗电能。分析与解答因题述条件L、μ、v0均为不定量,故物体m置于传送带上后可能作两种可能的运动;一直匀加速运动或先匀加速后匀速运动。设物体一直匀加速运动的位移为S,则v02=2μgS,有S=2vμ0g21.1若S=2vμ02g≥L,则物体一直匀加速运动1.1.1克服阻力…     

汽车启动的力学问题

汽车启动后 ,其牵引力F、速度v、加速度a及实际功率P都在变化 ,这些变化是否遵循某种规律 ,现分三个阶段给予剖析。1　匀加速运动阶段设汽车的额定功率为P0 ,阻力恒为 f。汽车刚起动时 ,速度为零 ,根据F =Pv 认为牵引力是无穷大这是不可能的 ,因为汽车牵引力是通过活塞、连杆及齿轮传动装置传递到车轮上 ,这些机械构件的材料牢度决定了汽车的牵引力不可能起过某一个最大值F m。由于Fm 和f恒定 ,根据Fm- f =ma可知汽车这时做匀加速运动 ,汽车速度在增加 ,而实际功率P =Fwv也在增大 ,但始终小于额定功率P0 ,当P =P0 时 ,匀加速阶段就结…     

机车起动问题两例

题1 质量为10~5kg的机车,以恒定输出功率从静止出发,当行驶到2250 m时,速度达到最大值15m/s,已知机车所受阻力为其重力的0.005倍,求:机车达到最大速度所用的时间?(g=10 m/s~2) 题2 汽车的质量为2×10~3kg,汽车发动机的额定功率为80 kw,它在平直公路上行驶的最大速度可达20 m/s,现在这辆汽车在该公路上由静止开始以2 m/s~2的加速度做匀加速直线运动,若汽车所受的运动阻力是恒定的.求:①汽车所受的阻力?②这个匀加速过程可维持多长时间?     

"牛顿运动定律"单元检测题

一、选择题1.竖直向上抛出一个物体,物体所受的空气阻力与物体运动的速度大小成正比,阻力的方向与物体运动的方向相反,物体运动时加速度的大小(设空气阻力小于重力)A.上升时减小,下落时增大B.上升时增大,下落时也增大C.上升时减小,下落时也减小2D..上质升量时为增m大,下落时也减小1、m2的两物体紧挨着放在水平面上,两物体与水平面的动摩擦因数皆为μ,用恒力F推m1,使两物体一起向右做加速运动,则m1对m2的推力N为3A..如F图B所.示m1,m+在1m一2粗FC.0D.m1m+2m2F糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间有一原长为l、劲度系数为k…     

浅谈如何迅速求解物体间相互作用力

一、问题的提出 题目:如图1所示,若ml、m:两物体置于水平面并紧靠,若在m:上施加向右的水平力F,,m:上施加向左的水平力F:,两物体一起向右作匀加速运动。┌─┐│m2│└─┘加速运动。求: (l)若斜面是光滑的,求两物体间的相互作用力。 (2)若斜面的滑动摩擦系数为拼,求两物体间的相互作用力。 解(l)设两物体沿斜面向上的加速度为a,用整体法,由牛顿第二定律知:①F;一FZ一(ml mZ)gsin日 (l)若水平面是光滑的,求两物体间的相互作用力? (2)若水平面的滑动摩擦系数为拜,求两物体间的相互作用力? 解:(l)设两物体向右运动的加速度为a, mz mZ 对ml进…     

汽车的启动过程及教法

众所周知.汽车等交通工具启动后,要经过一个短暂的加速过程才能达到稳定状态,即保持一定的速度匀速行驶.必修课本(第一册)及有关资料的例题常以额定功率不变为条件,指出汽车启动后作变加速运动,速度逐渐增大,而加速度逐渐减小,当牵引力与阻力平衡时,加速度为零,汽车速度最大.然而.启动过程中汽车的速度、加速度如何随时间变化,实际汽车启动时能否立即达到额定功率,一般都不作深究.本文拟就此试作一探讨,并同时提出一点教法建议.     

对新课标教材中一道例题解法的质疑

人教版普通高中新课程标准实验教科书《物理》（必修2），第五章第三节中有一道例题，笔者认为教材对这道题的处理欠妥，原题及其解法如下：原题 某型号汽车发动机在额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度．在同样的阻力下，如果行驶速度只有54km／h．发动机输出的实际功率是多少？     

巧用平均速度解题

例1在光滑水平面上的O点有一物体,初速度为0,先以加速度a1向右匀加速运动一段时间后,加速度突然反向,且大小变为a2,经相同时间恰好又回到O点,此时速度大小为5m·s-1,求:(1)加速度改变时的速度v1;(2)a1与a2的数值之比|a1|:|a2|.     

力学中一个有用的结论

【题目】如图1所示,在倾角为θ的固定斜面上放置两个物体,质量分别为m和M,两物体紧靠在一起,两物体与斜面间的动摩擦因数均为μ,用一平行于斜面的力F作用在M上,使它们一起沿斜面向上加速运动,求两物体间的相互作用力的大小.解:取两物体为一整体,设斜面对整体的弹力为N,滑动摩擦力为f,其加速度为a.受力分析如图2,由牛顿第二定律得F-f-(M+m)gsinθ=(M+m)a①f=μN=μ(M+m)gcosθ②     

平均速率与方均根速率

高中《物理》上册第187页上有这样一道练习题:“我国第一颗人造地球卫星的质量是173千克,平均速度达到7.2千米/秒,计算它的平均动能的大小。”一般用公式E_k=1/2m((?))~2计算,其实平均动能的计算一般来说跟平均速度无关。这可通过比较变速运动物体的v—t、E_k—t图线,说明不能用平均速度去计算平均动能。设某物体的质量等于2千克,沿一直线作初速度为零的匀加速运动,加速度a为1米/秒~2,求1秒内物体运动的平均动能,显然,     

图中每格的含义

1999年、2001年上海高考题,都有一道需要先确定出图中每一格代表的数值,才能进一步求解的题目.学生对该类问题往往不知如何下手,现分析如下. 例1 (1999年上海高考第20题),为了测定某辆轿车在平直路上起动时的加速度(轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动),某人拍     

轮船牵引力的功率

高中物理课本 (必修 )第一册 1 1 3页有这样一道例题 :“一艘轮船以最大速度航行时 ,所受的阻力为 1 .2× 1 0 7Ｎ ,发动机的输出功率等于它的额定功率 1 .7×1 0 5ｋＷ ,轮船的最大航行速度是多少千米每时” ?分析和解答是 :“……轮船在水平方向受到两个力 :牵引力Ｆ和阻力 ｆ .阻力随船速的增大而增大 .设发动机输出功率为Ｐ ,轮船行驶速度为ｖ ,那么Ｐ =Ｆｖ .轮船刚开动时行驶速度较小 ,牵引力较大 .因行驶速度较小 ,阻力也较小 ,这时Ｆ >ｆ,轮船加速行驶 .随着速度ｖ的增大 ,阻力 ｆ增大 ,而Ｆ减小 .当达到Ｆ =ｆ时 ,轮船的速度不再增…     

1.高水平大学(华约)2013年自主选拔学业能力测试物理探究

一、(1)由题意知汽车启动时做匀加速运动,设其加速度为a,根据匀加速运动规律有a=v/t,由牛顿第二定律知F=ma.在不计一切阻力的情况下,发动机的平均输出功率为P=Fv/2. 数据由以上几式解得P=1.4×104 W.     

求解相互作用力的一种方法

笔者在教学中探索、研究、总结出求解具有相同加速度的两物体间相互作用力的一般规律 ,现整理如下 ,供读者参考 .一、规律的推导问题　如图 1所示 ,A、B为两个并排紧贴图 1着放在光滑水平面上的物体 ,在水平恒力 F1、F2 的作用下做匀加速运动 .已知两物体的质量分别为m A、m B.那么 A、B间的相互作用力 N是多少 ?解析　由于 A、B两物体一起做匀加速运动 ,设其加速度大小为 a,同时设 F1>F2 .根据牛顿第二定律 ,得F1- F2 =( m A+ m B) a,1把 B隔离出来 ,则有N- F2 =m Ba,2由 1、2两式 ,得N=m AF2 + m BF1m A+ m B .这就是求解具有…