题目
汽车传动主轴所传递的功率不变,当轴的转速降低为原来的二分之一时,轴所受的外力偶的力偶矩较之转速降低前将增大一倍。()A. 正确B. 错误
汽车传动主轴所传递的功率不变,当轴的转速降低为原来的二分之一时,轴所受的外力偶的力偶矩较之转速降低前将增大一倍。()
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
考查要点:本题主要考查转动机械中功率、力偶矩与转速之间的关系,需要学生掌握功率的计算公式及其变量间的依赖关系。
解题核心思路:
功率公式是关键,即$P = M \cdot \omega$($P$为功率,$M$为力偶矩,$\omega$为角速度)。当功率保持不变时,力偶矩$M$与角速度$\omega$成反比。转速降低为原来的一半,角速度$\omega$也减半,因此力偶矩$M$必须加倍才能保持功率恒定。
破题关键点:
- 明确功率公式中各物理量的对应关系。
- 理解转速与角速度的直接关联,转速减半即角速度减半。
- 应用反比例关系推导力偶矩的变化倍数。
已知条件:
- 汽车传动主轴传递的功率$P$保持不变。
- 轴的转速(即角速度$\omega$)降低为原来的$\frac{1}{2}$。
推导过程:
-
初始状态:
原力偶矩为$M_1$,对应角速度$\omega_1$,功率为:
$P = M_1 \cdot \omega_1$ -
转速变化后:
角速度变为$\omega_2 = \frac{\omega_1}{2}$,此时功率仍为$P$,故有:
$P = M_2 \cdot \omega_2 = M_2 \cdot \frac{\omega_1}{2}$ -
联立方程求解:
将初始状态的$P = M_1 \cdot \omega_1$代入变化后的方程:
$M_1 \cdot \omega_1 = M_2 \cdot \frac{\omega_1}{2}$
消去$\omega_1$得:
$M_2 = 2M_1$
结论:
当转速降低为原来的一半时,力偶矩$M$增大一倍,题目描述正确。