力学综合计算题课后作业1．一辆汽车以90kW的恒定功率启动并做直线运动，且整个运动过程中受到的阻力不变，速度v与时间t的关系如图所示．求：（汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg）（1）汽车的速度为20m/s时，牵引力为多大？（2）在0～5s时间内，汽车发动机做了多少功？（3）汽车匀速行驶时，发动机的热效率为30%，则燃烧1kg汽油，汽车行驶的路程是多少？2．图（甲）所示是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动．图（乙）是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t的变化图象，设t=0时汽车开始提升重物，不计绳重和滑轮的摩擦．求：（1）圆柱体露出水面前，汽车对圆柱体的拉力．（2）打捞前，圆柱体上表面所受水的压强？（3）圆柱体露出水面前，圆柱体受到的浮力？3．电动汽车是世界各国大力推广的新型交通工具，它具有节能、环保等特点．我国生产的某品牌电动汽车配备容量为100kW?h的锂电池，该车总质量为1.5t．当该车以90km/h的速度匀速行驶时，由于受路面和天气等因素的影响，其受到的阻力为车重的6%～12%之间．求：（g取10N/kg）（1）该车以90km/h的速度匀速行驶时的最大阻力为多少？（2）该车以90km/h的速度匀速行驶过程中，汽车牵引力的最大功率为多少？（3）若汽车的牵引功率占电源输出总功率的75%，该车充满电后以90km/h的速度匀速行驶，最多能行驶多长时间？4．如图（甲）所示，金属块A在木块B上，木块恰好浸没在水中．将金属块放入水中，容器底对金属块的支持力是2牛；木块静止时，有的体积露出水面，如图（乙）所示．已知木块的体积是金属块体积的5倍，求：金属的密度和木块的重力．（g=10牛/千克）5．如图所示，一密度均匀，质量为6kg，底面积为600cm2的长方体木块漂浮在静止的水面上，g=10N/kg，求：（1）水对木块产生的浮力大小．（2）木块浸入水中的深度．（3）水在木块下表面上产生的压强大小．6．用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中，所用拉力F=50N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦．（1）求上述过程中的有用功W有用；（2）求上述过程中的总功W总；（3）求滑轮组的机械效率η．力学综合计算题参考答案1．解：（1）由题知，汽车的功率一定，P=90kW=90×103W，由P===Fv得牵引力：F===4500N；（2）由P=可得，在0～5s时间内汽车发动机做的功：W=Pt=90×103W×5s=4.5×105J；（3）燃烧1kg汽油放出的热量：Q放=qm=4.6×107J/kg×1kg=4.6×107J，由η=得汽车做的功：W=ηQ放=30%×4.6×107J=1.38×107J，由图可知，汽车匀速运动的速度为v′=30m/s，由P=Fv可得，当行驶速度v′=30m/s时汽车的牵引力：F牵===3000N，由W=Fs得汽车行驶的路程：s===4600m=4.6km．答（1）汽车的速度为20m/s时，牵引力为4500N；（2）在0～5s时间内，汽车发动机做了4.5×105J的功；（3）汽车匀速行驶时，发动机的热效率为30%，则燃烧1kg汽油，汽车行驶的路程是4.6km．2．解：（1）由P===Fv可得，汽车在AB阶段对重物的拉力：F1===3500N．（2）由图乙AB阶段可知，物体从水底上升到上表面刚好接触水面用时50s，由v=可知，上升高度为：s=vt=0.2m/s×50s=10m，因此圆柱体上表面的水深为h=s=10m故圆柱体上表面所受水的压强：p圆柱=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=105pa；（3）由P===Fv可知，汽车在CD阶段对重物的拉力为：F2===4000N，则圆柱体受到的重力G=F2=4000N；此时物体受到的浮力为：F浮=G﹣F2=4000N﹣3500N=500N．答：（1）圆柱体露出水面前，汽车对圆柱体的拉力为3500N．（2）打捞前，圆柱体上表面所受水的压强为105pa；（3）圆柱体露出水面前，圆柱体受到的浮力为500N．3．解：（1）汽车重力：G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N，汽车匀速行驶时，牵引力与阻力相等，当阻力最大时，牵引力最大，Fmax=mg12%=1.5×104N×12%=1800N；（2）牵引力最大时，功率最大，v=90km/h=90×m/s=25m/s，汽车牵引力的功率：Pmax===Fmaxv=1800N×25m/s=4.5×104W；（3）以最小功率匀速行驶时，牵引力最小，功率最小，行驶时间最长，Fmin=fmin=mg6%=1.5×104×6%N=900N，电源输出总功率：E总×75%=Fmin?v?tmax根...
