質(zhì)量為m的汽車以恒定功率P沿傾角為θ的傾斜路面向上行駛,最終以速度vm勻速運(yùn)動(dòng).若保持汽車的功率P不變,使汽車沿這個(gè)傾斜路面向下運(yùn)動(dòng),最終以速度vP勻速行駛.假設(shè)汽車受到的摩擦阻力大小不變.則下列說法中正確的是( 。
分析:汽車勻速向上運(yùn)動(dòng),和勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí),對汽車受力分析,汽車處于受力平衡狀態(tài),由此可以求得汽車在兩種情況下的牽引力的大小,由P=Fv分析可得出結(jié)論.
解答:解:A、汽車在達(dá)到勻速之前,若做勻加速運(yùn)動(dòng),則牽引力保持不變,根據(jù)P=Fv可知,若牽引力不變、功率又不變,速度必然不變,所以不可能做勻加速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B、當(dāng)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),受力平衡,由于汽車是沿傾斜的路面向上行駛的,對汽車受力分析可知,汽車的牽引力F=f+mgsinθ,由功率P=Fv,所以上坡時(shí)的速度vm=
P
f+mgsinθ

當(dāng)汽車向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),受力平衡,對汽車受力分析可知,F(xiàn)′+mgsingθ=f,所以此時(shí)的牽引力F′=f-mgsingθ,由功率P=F′vP知,vP=
P
f-mgsingθ
,所以vP大于vm,所以B正確.
C、當(dāng)汽車沿這個(gè)傾斜路面向下運(yùn)動(dòng)時(shí),汽車的牽引力F′=f-mgsingθ,所以f>mgsingθ,所以C錯(cuò)誤.
D、在勻速通過相等距離的情況下,上坡時(shí)用的時(shí)間比下坡時(shí)用的時(shí)間長,根據(jù)W=Pt可知,上坡時(shí)汽車做的功多,D正確.
故選BD
點(diǎn)評:汽車的功率不變,但是在向上運(yùn)動(dòng)和向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,汽車的受力不一樣,牽引力減小了,P=Fv可知,汽車的速度就會(huì)變大,分析清楚汽車的受力的變化情況是解決本題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?浙江模擬)如圖所示,質(zhì)量為m的汽車以恒定功率P從A點(diǎn)出發(fā),先沿著長度為s1,傾角為a的斜面運(yùn)動(dòng)到B(其受到的阻力為車重k1倍),隨后沿著長度為s2的水平面運(yùn)動(dòng)到D(其受到的阻力為車重k2倍).若s1和s2足夠長,汽車在AB、BD段最后均可達(dá)到勻速行駛.求:
(1)汽車在AB段和BD段達(dá)到勻速行駛時(shí),其速度v1和v2分別為多大?耗時(shí)分別為多少?
(2)為了省油,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在BD段至少還需工作多久才能到達(dá)d點(diǎn).
(3)若汽車可先沿著長度為s1的水平面運(yùn)動(dòng)(其受到的阻力為車重k2倍),隨后沿著長度為s1,傾角為a的斜面運(yùn)動(dòng)到D′點(diǎn)(其受到的阻力為車k1重倍).為簡單計(jì),設(shè)k1=k2=k,請問與原路徑相比,哪個(gè)更省時(shí),為什么?

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科目:高中物理 來源: 題型:

質(zhì)量為m的汽車以恒定功率P沿傾角為θ的傾斜路面向上行駛,最終以速度v勻速運(yùn)動(dòng).若保持汽車的功率P不變,使汽車沿這個(gè)傾斜路面向下運(yùn)動(dòng),最終勻速駛.由此可知(汽車所受空氣和摩擦阻力大小不變)(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

質(zhì)量為m的汽車以恒定的功率P在平直的公路上行駛,汽車勻速行駛時(shí)的速率為v1,則當(dāng)汽車的速率為v2(v2<v1)時(shí),汽車的加速度為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

質(zhì)量為m的汽車以恒定功率P在平直公路上行駛,若汽車勻速行駛的速度為v1,當(dāng)汽車的速度為v2時(shí)(v2<v1)汽車的加速度大小為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?虹口區(qū)二模)質(zhì)量為m的汽車以恒定功率P沿傾角為θ的傾斜路面向上行駛,最終以速度v勻速運(yùn)動(dòng).若保持汽車的功率P不變,使汽車沿水平路面運(yùn)動(dòng),最終以v′勻速行駛.設(shè)汽車所受阻力大小不變,由此可知( 。

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