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    8．设汽车启动后做匀加速直线运动，已知质量约720kg小型汽车在10s内由静止加速到60km/h．
    （1）如果不计一切阻力，求在这段时间内发动机的平均输出功率为多大？
    （2）汽车速度较高时，空气阻力不能忽略．将汽车简化为横截面积约1m2的长方体，已知空气密度ρ=1.3kg/m3，并以此模型估算汽车以60km/h速度匀速行驶时因克服空气阻力所增加的功率．（结果保留1位有效数字）
    相关知识学习：
    质量为m的物体，在合外力F的作用下，经时间t，速度由v0变化到vt．由F=ma和a=$\frac{{{v_t}-{v_0}}}{t}$联立可得：
    Ft=m（vt-v0）①
    ①式可以看做是牛顿第二定律的另一种表达形式．

    分析 （1）根据动能定理求出发动机做功的大小，结合平均功率的公式求出发动机的平均输出功率．
    （2）根据能量守恒求的汽车多输出的功率．

    解答 解：（1）60km/h=16.7m/s
    根据动能定理得：W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=$\frac{1}{2}×720×16．{7}^{2}≈$1.0×105J，
    则这段时间内发动机的平均输出功率为：P=$\frac{W}{t}=\frac{1.0×1{0}^{5}}{10}=1×1{0}^{4}$W．
    （2）汽车以60km/h速度匀速行驶时因克服空气阻力所增加的功率为P′，根据$P′t=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，m=ρsvt，
    代入数据解得：P′=0.01kW．
    答：（1）在这段时间内发动机的平均输出功率为1×104W．
    （2）汽车以60km/h速度匀速行驶时因克服空气阻力所增加的功率为0.01kW．

    点评 本题主要考查了动能定理和能量守恒，在第二问中关键抓住发动机多做的功转化为克服空气阻力做功．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    1．在离地面45m高处有一质量为0.1kg的小球开始做自由落体运动，在第一秒末重力的瞬间功率是10w，在第二秒内重力做功的平均功率为15w，即将着地时重力做功的功率为30w．?（g取10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．下列关于物理学家及其成就的说法中正确的是（　　）
    A．伽利略通过斜面实验，推断出物体如不受外力作用将不能维持直线运动的结论
    B．哥白尼提出了“地心说”
    C．开普勒发现了行星运动规律，奠定了万有引力定律的基础
    D．牛顿发现了弹簧的弹力与其形变量的关系

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．甲、乙两辆汽车沿同一平直公路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为16m/s，已知甲在紧急刹车时加速度a1=3m/s2，乙车紧急刹车时加速度a2=4m/s2，乙车司机的反应时间为0.5s，求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙行驶过程中至少应保持多大距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    3．如图所示，有一轨道ABCD，其中AB沿竖直方向，BCD为竖直面内的半圆轨道，且 BC段粗糙，CD段光滑，圆心在O，半径为R．B、O、D在同一水平面上．一个质量为m的小物块，以初速度v0=2$\sqrt{gR}$从A点向下沿轨道运动，不计空气阻力，若物块通过轨道的最低点C时的速度为vc=3$\sqrt{gR}$，求：
    （1）物块在BC段克服摩擦力做的功．
    （2）物块离开D点后能上升的最大高度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    13．如图所示，某市有一条半径为R的圆形环城高速公路，A、B、C、D分别为此公路的西、北、东和南端，一辆汽车沿此公路做顺时针圆周运动，求：
    （1）从A运动一周回到A的位移和路程
    （2）从A出发走$\frac{7}{4}$圈的位移和路程
    （3）从A到B的位移和路程的可能值．
    （4）从A到C的位移和路程的可能值．

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    科目：高中物理 来源：2017届湖北省随州市高三10月考物理试卷（解析版） 题型：简答题

    如图所示，空间存在宽度为d的竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，现将一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从O点以初速度v0垂直于电场方向射入电场，最终从电场右边界穿出．粒子重力不计，求：

    （1）粒子在电场中运动的时间；

    （2）粒子在垂直方向的偏转距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．黄河边上的湿地是很松软的，人在这样的湿地上行走时容易下陷，人在下陷时（　　）
    A．人对湿地地面的压力大于湿地地面对人的支持力
    B．人对湿地地面的压力等于湿地地面对人的支持力
    C．人对湿地地面的压力小于湿地地面对人的支持力
    D．因不知道人在下陷时的运动状态，所以无法确定

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    3．如图所示，一半径为R的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内．a、b是轨道的两个端点且高度相同，O为圆心．小球A静止在轨道的最低点，小球B从轨道右端b点的正上方距b点高为2R处由静止自由落下，从b点沿圆弧切线进入轨道后，与小球A相碰．第一次碰撞后B球恰返回到b点，A球上升的最高点为c，Oc连线与竖直方向夹角为60°（两球均可视为质点）．求：
    ①A、B两球的质量之比$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$．（结果可以用根式表示）
    ②判断A、B两球碰撞是否为弹性碰撞．

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