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家用小轿车

建国70年以来，国富民强，人们的生活水平的不断提高，轿车已进入千家万户。如图*是一款家用小轿车，轿车外形设计成流线型从而减小行驶阻力，图*所示为该轿车在水平路面上启动过程中的速度图象，OA为过原点的倾斜直线，BC为水平直线，AB是与OA和BC都相切的曲线。已知0～5s内汽车的牵引力恒为F＝4000N，t＝5s时，汽车的功率达到额定功率40kW，且在之后的运动过程中保持该功率不变。假设汽车行驶中所受的阻力大小恒为f＝1000N．（汽车行驶时牵引力F、功率P和速度v的关系为P＝Fv）

（1）如图乙为小轿车的方向盘，方向盘属于________（杠杆/滑轮/轮轴）；

（2）t＝5s时汽车速度v1＝________m/s；

（3）求t＝35s时汽车速度v2＝________m/s；

（4）在图丁中作出0～35s内牵引力的功率P随时间t变化的图象；

（5）5～35s内牵引力所做的功________J。

【回答】

（1）轮轴；（2）10；（3）40；（4）如下图；（5）1.2×106。

【解析】（1）汽车方向盘本质是一个轮轴，使用的好处是可以省力，便于转向；

（2）t＝5s时，由P＝Fv可知，汽车速度v1＝＝＝10m/s；

（3）t＝35s时，汽车作匀速运动，由二力平衡知，牵引力F2＝f＝1000N，

故汽车的速度为：v2＝＝＝40m/s；

（4）0～5s内，v与t成正比关系，F＝8000N，根据P＝Fv得，P与t成正比关系；

0～35s内，功率保持额定功率不变。

故牵引力的功率P随时间t变化的图象如图所示：

（5）5～35s内牵引力所做的功是：W＝P额t＝40000W×30s＝1.2×106J。

知识点：力和机械 单元测试

题型：综合题