据2008年2月18日北京新闻报导:北京地铁10号线进行运行试验。为节约能源,一车站站台建得高些,车辆进站时要上坡将动能转换为重力势能,出站时要下坡将重力势能换为动能,如图所示。已知坡长为x,坡高为h,重力加速度为g,车辆的质量为m,进站车辆到达坡下A处时的速度为v0,此时切断电动机的电源。
(1)车辆在上坡过程中,若只受重力和轨道的支持力,求车辆“冲”到站台上的速度多大?
(2)实际上车辆上坡时,还受到其它阻力作用,要使车辆能“冲”上站台,车辆克服其它阻力做的功最大为多少?
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某人用F="50" N、竖直向下的恒力拉绳的一端,使绳绕过一定滑轮(不计滑轮的摩擦和质量)拉一物体沿粗糙水平面由A移到B,如图7-1-9所示,已知定滑轮离物体的高度H="3" m,物体所受阻力恒为22 N,求拉力和阻力对物体各做多少功.
图7-1-9
质量是2 kg的物体,从高为3.3 m的斜面顶端由静止下滑,斜面的倾角为30°,物体与斜面的动摩擦因数为0.2.那么物体从顶端滑到底端的过程中,重力做功的平均功率是多少?滑到底端时重力做功的瞬时功率是多少?
某汽车发动机的额定功率为60 kW,在水平路面上行驶时所受的阻力是1 800 N,汽车以额定功率行驶,求:
(1)汽车行驶的最大的速度;
(2)汽车行驶的速度为15 m/s时的牵引力.
利用斜面从货车上卸货物,每包货物的质量m="20" kg,斜面的倾角α=37°,斜面的长度l="0.5" m,货物与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2,求:
(1)货物从斜面顶端滑到底端的过程中受到的各个力所做的功;
(2)外力做的总功(g取10 m/s2).
图7-2-6所示的是一学生骑车爬坡的情形.假如他骑车时的最大功率是1 200 W,车和学生的总质量是75 kg,斜坡倾角为20°,运动过程中受到的摩擦阻力恒为60 N,则此学生骑车上坡的最大速度是多少?假如他在水平路面上骑车,最大速度可达到多少?(取g="10" m/s2)
图7-2-6