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机械能单元典型计算题 1.一种氢气燃料的汽车，质量为=2.0×103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为=1.0m/s2。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。试求： （1）汽车的最大行驶速度； （2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度； （3）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率； （4）当汽车的速度为32m/s时的加速度； （5）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。 2.汽车的质量为2000kg，汽车发动机的额定功率为80kW，它在平直的公路上行驶时所受的阻力是4000N，试求: ⑴汽车保持额定功率从静止启动后达到的最大速度是多少？ ⑵若汽车以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，可维持多长时间？ ⑶若汽车达到最大速度后，突然阻力变为原来的两倍，将做什么运动？ 3、如图9所示,mA=4kg,mB=1kg,A与桌面间的动摩擦因数 μ=0.2,B与地面间的距离s=0.8m,A、B间绳子足够长，A、B原来静止，求： B落到地面时的速度为多大； B落地后,A在桌面上能继续滑行多远才能静止下来。 （g取10m/s2） 4.摄制组在某大楼边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶．导演在某房顶离地H=8m处架设了轮轴，如图所示轮和轴的直径之比为，特技演员的质量m=60kg，若轨道车从图中A前进s=6m到B处时速度为v=5m/s，则钢丝在这一过程中对演员做的功为多少？（人和车可视为质点，轮轴的轮轴的大小相对于H可忽略g取10m/s2．） 5．如图，半径为R的1/4圆弧支架竖直放置，支架底AB离地的距离为2R，圆弧边缘C处有一小定滑轮，一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体，挂在定滑轮两边，且m1＞m2，开始时m1、m2均静止，m1、m2可视为质点，不计一切摩擦。求： m1释放后经过圆弧最低点A时的速度； 若m1到最低点时绳突然断开，求m1落地点离A点水平距离； 为使m1能到达A点，m1与m2之间必须满足什么关系? 6. 如图所示，AB为光滑的水平面，BC是倾角为α的足够长的光滑斜面(斜面体固定不动)。AB、BC间用一小段光滑圆弧轨道相连。一条长为L的均匀柔软链条开始时静止的放在ABC面上，其一端D至B的距离为L－a。现自由释放链条，则： 链条下滑过程中，系统的机械能是否守恒？简述理由； 链条的D端滑到B点时，链条的速率为多大？ 7．如图8，物体A的质量为m，置于水平地面上，其上表面竖直固定着一根轻弹簧，弹簧原长为L0，劲度系数为k，现将弹簧上端缓慢向上拉起一段距离L，使物体A离开地面，求： ①物体A刚离开时地面时弹簧的长度？ ②弹簧B端上升L时，物体A的重力势能？ 8.如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+QA和+QB的电荷量，质量分别为mA和mB．两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩，整个装置处于方向水平向左的匀强电场中，电场强度为E．开始时A、B静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B一直在水平面上运动且不会碰到滑轮．试求 (1) 开始A、B静止时，挡板P对物块A的作用力大小； (2) 若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，当物块C下落到最大距离时物块A对挡板P的压力刚好为零，试求物块C下落的最大距离； (3) 若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大？ 10所示，一个滑块质量为2kg，从斜面上A点由静止下滑，经过BC平面又冲上另一斜面到达最高点D。已知AB=100cm，CD=60cm，∠α=30°，∠β=37°，（g取10m/s2）试求： 滑块在A和D点所具有的重力势能是多少？（以BC面为零势面） ⑵若AB、CD均光滑，而只有BC面粗糙，BC=28cm且BC面上各处粗糙程度相同，则滑块最终停在BC面上什么位置？ 10.某兴趣小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t图象，如图所示（除2s—10s时间段内的图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）。已知小车运动的过程中，2s—14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行。小车的质量为1kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻