3.设河水阻力跟船的速度的平方成正比,若船匀速运动的速度变为原来的2倍,则船的功率变为原来的( D )
A.2倍 B.2倍
C.4倍 D.8倍
解析:设船速原来为v,则阻力F阻=kv2,由于匀速运动,则牵引力F=kv2.此时牵引力的功率P1=kv2•v=kv3.同理可知,船速为2v时,牵引力的功率P2=k(2v)3,则P2P1=8.
4.质量m=5×103 kg的汽车在水平路面上从静止开始以加速度a=2 m/s2匀加速运动,所受阻力f=1.0×103 N,启动后第1 s末牵引力的瞬时功率是( D )
A.2 kW B.11 kW C.20 kW D.22 kW
解析:汽车做匀加速运动,牵引力恒定,由牛顿第二定律得:牵引力的大小为F=f+ma=(1.0×103+5×103×2)N=11×103N;汽车在第1 s末的瞬时速度v1=at1=2×1 m/s=2 m/s,所以在第1 s末牵引力的瞬时功率是P1=Fv1=11×103×2 W=22×103 W=22 kW.