6. 在自由下落過程中物體運動速度會越來越快。如圖所示,一個物體由A點自由下落,相繼經過B、C兩點,已知$AB = BC$,物體在AB段重力做功為$W_{1}$,做功功率為$P_{1}$;在AC段重力做功為$W_{2}$,做功功率為$P_{2}$。則下列關系正確的是(
C
)。
A. $2W_{1} = W_{2}$ $P_{1} = P_{2}$
B. $2W_{1} = W_{2}$ $P_{1} > P_{2}$
C. $2W_{1} = W_{2}$ $P_{1} < P_{2}$
D. $2W_{1} \neq W_{2}$ $P_{1} \neq P_{2}$
答案:C
解析:$AB = BC$,重力$G$不變,由$W = Gh$得$W_{AC} = G(AB + BC) = 2W_{AB}$,即$W_{2} = 2W_{1}$。物體加速下落,$t_{AB} > t_{BC}$,$t_{AC} = t_{AB} + t_{BC} < 2t_{AB}$,由$P = \frac{W}{t}$,$P_{1} = \frac{W_{1}}{t_{AB}}$,$P_{2} = \frac{2W_{1}}{t_{AC}} > \frac{2W_{1}}{2t_{AB}} = P_{1}$,故$P_{1} < P_{2}$,C正確。
7. 我國生產的無人機世界領先。如圖所示是我國某品牌無人機,下表是有關它的一些飛行參數。(空氣阻力忽略不計,g取10 N/kg)
(1)無人機在空中懸停時受到的升力$F = $
11
N。
(2)在P模式下,無人機以最大上升速度勻速上升100 m所需要的時間$t = $
25
s,此過程中升力對無人機做功的功率$P = $
44
W。
答案:(1)11;(2)25;44
解析:(1)質量$m = 1100\,g = 1.1\,kg$,懸停時升力$F = G = mg = 1.1\,kg × 10\,N/kg = 11\,N$。(2)最大上升速度$v = 4\,m/s$,時間$t = \frac{s}{v} = \frac{100\,m}{4\,m/s} = 25\,s$,功率$P = Fv = 11\,N × 4\,m/s = 44\,W$
8. 爸爸開著滿載質量為$1.8 × 10^{3}\,kg$的小轎車帶小明去旅行,小轎車在整個過程中以恒定的功率行駛,受到的阻力為車重的0.1倍且保持不變,從啟動到勻速運動之前行駛的路程為180 m,運動的速度v與時間t的關系如圖所示,求:(g取10 N/kg)
(1)小轎車勻速行駛時發動機牽引力大小;
(2)小轎車勻速行駛時,牽引力的功率;
(3)10 s內小轎車牽引力做的功。
答案:(1)$1.8 × 10^{3}\,N$;(2)$5.4 × 10^{4}\,W$;(3)$5.4 × 10^{5}\,J$
解析:(1)車重$G = mg = 1.8 × 10^{3}\,kg × 10\,N/kg = 1.8 × 10^{4}\,N$,阻力$f = 0.1G = 1.8 × 10^{3}\,N$,勻速時牽引力$F = f = 1.8 × 10^{3}\,N$。(2)由圖知勻速速度$v = 30\,m/s$,功率$P = Fv = 1.8 × 10^{3}\,N × 30\,m/s = 5.4 × 10^{4}\,W$。(3)10 s內做功$W = Pt = 5.4 × 10^{4}\,W × 10\,s = 5.4 × 10^{5}\,J$。