压轴题06 功与机械能
1.平衡车作为一种新兴的代步工具,深得年轻人的喜欢,小华最近购入一台平衡车,他仔细阅读此款平衡车的说明书,主要参数如下:
平衡车整车参数
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净重
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12kg
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最高车速
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16km/h
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电动机额定功率
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900W
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额定输入电压
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220V
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额定输出电压
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63V
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最大载重
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85kg
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(1)小华的质量为60kg,当他站立在平衡车上静止时,车轮与水平地面的接触总面积为4×10﹣3m2,则此时平衡车对水平地面的压强有多大?
(2)小华家距公园1.6km,他骑行此款平衡车以最高车速从家到公园,需要多长时间?
(3)若平衡车正常工作时,发动机提供的牵引力为180N,则小华以最高车速从家行驶到公园,牵引力的功率为多少?(假设小华从家到公园做匀速直线运动)
【答案】(1)1.8×105Pa;(2)0.1h;(3)800W。
【解析】
【详解】
(1).该车静止时对水平地面的压力:
F=G总=(m1+m2)g=(60kg+12kg)×10N/kg=720N,
对水平地面的压强:
;
(2).由可得,以最高车速从家到公园,需要的时间:
;
(3).最高车速:
,
牵引力的功率:
。
答:(1).此时平衡车对水平地面的压强有1.8×105Pa;
(2).他骑行此款平衡车以最高车速从家到公园,需要0.1h时间;
(3).牵引力的功率为800W。
2.一辆汽车以72 km/h的速度匀速行驶10 min,消耗的汽油为1.2 kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×103N,汽油的热值q=4.6×107J/kg。问:
(1)这段时间内汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?
(3)该汽车的效率是多少?
【答案】(1)5.52×107J;(2)2.4×104W;(3)26%
【解析】
【详解】
(1)汽油完全燃烧放出的热量:
(2)汽车的速度
v=72 km/h=20 m/s
汽车牵引力做功的功率:
(3)在测试时间内汽车的有用功:
在测试时间内该汽车的效率: