高考物理必修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí)功率與機(jī)車(chē)的啟動(dòng)提高

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題： 1．雨滴在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力與其速度的平方成正比，若有兩個(gè)雨滴從高空中落下，其質(zhì)量分別為m1、m2，落至地面前均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)其重力功率之比為( ) A．m1:m2 B． C． D． 2．一個(gè)小孩站在船頭，按圖甲、乙所示兩種情況用同樣大小的力拉繩，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間t(船未碰撞)，小孩所做的功W1、W2及在時(shí)間t內(nèi)小孩拉繩的功率P1、P2的關(guān)系為( ) A．， B．， C．， D．， 3．物體在水平恒力F作用下，由靜止起沿水平面由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了s米到達(dá)B點(diǎn)，則當(dāng)（ ） A．

2、水平面光滑時(shí)，力F對(duì)物體做功的平均功率較大 B．水平面不光滑時(shí)，力F對(duì)物體做功的平均功率較大 C．水平面光滑時(shí)，力F在B點(diǎn)的瞬時(shí)功率大 D．水平面不光滑時(shí)，力F在B點(diǎn)的瞬時(shí)功率大 4．如圖所示，物體質(zhì)量為10kg，動(dòng)滑輪質(zhì)量不計(jì)，豎直向上拉動(dòng)細(xì)繩，使物體從靜止開(kāi)始以5m/s2的加速度上升，則拉力F在1s末的瞬時(shí)功率為（　?。╣取10m/s2） A．750W B．375W C．125W D．150W 5．細(xì)繩的一端固定，另一端拴一小球，拉起小球，使懸線沿水平方向伸直，將小球由靜止釋放，在小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，小球所受重力的瞬時(shí)功率是怎樣變化的（　?。? A

3、．不斷增大 B．不斷減小 C．先增大后減小 D．先減小后增大 6．汽車(chē)以速率v1沿一斜坡向上勻速行駛，若保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，沿此斜坡向下勻速行駛的速率為v2，則汽車(chē)以同樣大小的功率在水平路面上行駛時(shí)的最大速率為（設(shè)三情況下汽車(chē)所受的阻力相同）（ ） A． B． C． D． 7. 水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(0＜μ＜1)．現(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)F的方向與水平面夾角為θ，如圖所示在θ從0°逐漸增大到90°的過(guò)程中，木箱的速度保持不變，則( ) A．F先減小后增大 B．F一直增大

4、 C．F的功率減小 D．F的功率不變 8. 如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像為正弦曲線．從圖中可以判斷( ) A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，外力做正功 B．在0～t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大 C．在t2時(shí)刻，外力的功率最大 D．在t1～t3時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零 9.(2015 宿遷市三校檢測(cè))如圖甲所示，靜止在水平地面上的物塊受到水平拉力F的作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面之間的最大靜摩擦力fm大小與滑動(dòng)摩擦力大小相等，則（ ） 甲 乙 A．0～t1時(shí)間內(nèi)所受

5、摩擦力大小不變 B．t1～t2時(shí)間內(nèi)物塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng) C．t2時(shí)刻物塊的速度最大 D．t2～t3時(shí)間內(nèi)物塊克服摩擦力做功的功率增大 10.(2015 馬鞍山三模)如圖所示，豎直放置的等螺距螺線管高為h，該螺線管是用長(zhǎng)為l的硬質(zhì)直管（內(nèi)徑遠(yuǎn)小于h）彎制而成。一光滑小球從上端管口由靜止釋放，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ） h A．小球到達(dá)下端管口時(shí)的速度大小與l有關(guān) B．小球到達(dá)下端管口時(shí)重力的功率為 C．小球到達(dá)下端的時(shí)間為 D．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受管道的作用力大小不變 二、解

6、答題： 1．質(zhì)量為m的小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，從開(kāi)始下落計(jì)時(shí)，在連續(xù)相等的時(shí)間t內(nèi)，求： (1)重力做功的平均功率之比為多少? (2)每段時(shí)間末重力的瞬時(shí)功率之比為多少? 2．如圖甲所示，質(zhì)量為1 kg的物體置于固定斜面上，對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力F，1 s末后將拉力撤去，物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示，試求：(1)拉力F；(2)拉力F的平均功率． 3．一輛電動(dòng)自行車(chē)的銘牌上給出了如下技術(shù)指標(biāo)： 車(chē)型 26型電動(dòng)自行車(chē) 整車(chē)質(zhì)量 30kg 最大載重 120kg 額定輸出功率 120W 額定電壓 40V 額定電流 3.5A 質(zhì)量為M＝70

7、 kg的人騎此電動(dòng)自行車(chē)沿平直公路行駛，所受阻力恒為車(chē)和人總重的0.02倍，g取10m/s2．則在電動(dòng)自行車(chē)正常工作時(shí)，人騎車(chē)行駛的最大速度為多少? 4. 滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)非常刺激的水上運(yùn)動(dòng)．研究表明，在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí)，水對(duì)滑板的作用力FN垂直于板面，大小為，其中v為滑板速率(水可視為靜止)．某次運(yùn)動(dòng)中，在水平牽引力作用下，當(dāng)滑板和水面的夾角時(shí)(如圖所示)，滑板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的，人和滑板的總質(zhì)量為108 kg，試求(重力加速度g取10 m/s2，sin 37°取，忽略空氣阻力)： (1)水平牽引力的大??； (2)滑板的速率； (3)水平牽引力的功率．

8、 5、（2015 天津高考）地鐵和燃油公交車(chē)相比，沒(méi)有污染氣體排放，有助于改善城市空氣質(zhì)量。若一 地鐵列車(chē)從甲站由靜止啟動(dòng)后做直線運(yùn)動(dòng)，先勻加速運(yùn)動(dòng)20s達(dá)到最高速度72km/h，再勻速運(yùn)動(dòng)80s， 接著勻減速運(yùn)動(dòng)15s到達(dá)乙站停住。設(shè)列車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力為1×106N，勻速階段牽引力的功率 為6×103kW，忽略勻減速運(yùn)動(dòng)階段牽引力所做的功。 （1）求甲站到乙站的距離； （2）如果燃油公交車(chē)運(yùn)行中做的功與該列車(chē)從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車(chē)排放氣體污染物的質(zhì)量。（假設(shè)燃油公交車(chē)每做1焦耳功排放氣體污染物3×10－6克）

9、 【答案與解析】 一、選擇題： 1．D 解析：設(shè)，雨滴勻速下落，則．由得，而． 2．B 解析：第一種情況，小孩的腳對(duì)他所站的船做功，同時(shí)繩對(duì)小孩的拉力對(duì)小孩也做功；第二種情況下，除上述功外，小孩對(duì)另一小船又多做了一部分功，所以；，，故，則B正確． 3．AC 解析：水平面光滑時(shí)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有： F=ma……(1) s=at2……(2) ……(3) v2=2as……(4) P=Fv……(5) 由方程(1)(2)(3)得： 由方程(1)(4)(5)得： 水平面不光滑時(shí)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)有：F-f=ma……(6) 由方程(6)(2)

10、(3)得 由方程(6)(4)(5)得 由此有： P1

11、設(shè)汽車(chē)的質(zhì)量為m，斜坡傾角為α，汽車(chē)沿斜坡勻速向上和勻速向下時(shí)的牽引力分別為F1、F2，阻力大小為f，根據(jù)力平衡條件和功率公式可知 若汽車(chē)沿水平路面行駛，達(dá)最大車(chē)速時(shí)牽引力等于阻力，即 或 ③ 所以 7. A、C 解析：木箱受力情況如圖所示，木箱一直做勻速運(yùn)動(dòng)． ； ① ． ② 由①②解出． 故θ角從0°增大到90°的過(guò)程中，F(xiàn)先減小后增大，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤． ． 故θ角從0°增大到90°的過(guò)程中，P在減小，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 8. A、D 解析：由圖像可知，0～t1時(shí)間內(nèi)，v增大，所以外

12、力做正功，故A正確；a減小，則外力減小，外力的功率P＝F·v，t＝0時(shí)刻v＝0，P0＝0．t＝t1時(shí)刻，a＝0，F(xiàn)＝0，P1＝0，故0～t1時(shí)刻外力功率先增后減，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；t1～t3時(shí)刻，v1＝v3，即動(dòng)能沒(méi)變，所以外力做的總功為零，D正確． 9、D 解析：A、在0-t1時(shí)間內(nèi)水平拉力小于最大靜摩擦力，物體保持不動(dòng)，摩擦力大小逐漸增大，故A錯(cuò)誤； B、到時(shí)刻，拉力逐漸增大，摩擦力不變，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度逐漸增大，故B錯(cuò)誤； C、到時(shí)刻，合力向前，物體一直加速前進(jìn)，時(shí)刻后合力反向，要做減速運(yùn)動(dòng)，所以時(shí)刻速度最大，故C錯(cuò)誤； D、t2-t3時(shí)間內(nèi)速度逐漸增大，

13、摩擦力大小不變，根據(jù)可知物塊克服摩擦力做功的功率增大，故D正確。 故選：D 10、C 解析：小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只受到重力做功，由動(dòng)能定理得，即：，，因此小球到達(dá)下端口的速度大小與無(wú)關(guān)，A錯(cuò)；小球到下端口的速度大小為，沿管的切線方向，但不是豎直方向的，因此小球到達(dá)下端管口時(shí)重力的功率不等于，故B錯(cuò)誤；物體在管內(nèi)下滑的加速度為，故下滑所需時(shí)間為t，，，故C正確；小球得做的是加速螺旋運(yùn)動(dòng)，速度越來(lái)愈大，做的是螺旋圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知，支持力越來(lái)越大，故D錯(cuò)誤。 二、解答題： 1．解析：(1)重力在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)所做的功為mgh1、mgh2、mgh3…mghn．依題意，，，，所以，又h1、

14、h2、h3…h(huán)n為自由落體在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移．由勻變速運(yùn)動(dòng)性質(zhì)知：h1:h2:h3:…:hn＝1:3:5:…:(2n-1)(n＝l、2、3、…)，所以:::…:＝1:3:5:…:(2n-1)(n＝1、2、3、…)． (2)由P＝mgv知每段時(shí)間末，重力的瞬時(shí)功率比等于每段時(shí)間末的速度之比，則有:::…:＝v1:v2:v3:…:vn＝1:2:3:…:n(n＝1、2、3、…)． 2．解析：(1)當(dāng)撤去拉力F后，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由圖乙可求出加速度a2＝6m/s2．由牛頓第二定律有，解得．當(dāng)物體受拉力F的作用時(shí)，由牛頓第二定律有，由圖乙可求出加速度，解得F＝18 N．

15、 (2)物體在拉力F作用下通過(guò)的位移，所以拉力F的平均功率． 3．解析：從電動(dòng)自行車(chē)銘牌上獲得的有用信息為：整車(chē)質(zhì)量為30 kg，額定輸出功率為120W．分析知電動(dòng)自行車(chē)在額定功率下行駛時(shí)，當(dāng)牽引力與阻力相等時(shí)，即時(shí)速度達(dá)最大值． 設(shè)車(chē)的質(zhì)量為m，由題意知，地面對(duì)車(chē)的阻力為，當(dāng)車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)，應(yīng)有，解得． 4.解析：(1)以滑板和運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，其受力如圖所示． 由共點(diǎn)力平衡條件可得 ， ① ， ② 由①②聯(lián)立，得 F＝810 N． (2)由，． 得． (3)水平牽引力的功率

16、P＝Fv＝4050 W． 5、(1)s＝1950m;(2) m＝2.04kg 解析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，地鐵列車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為： s1＝ 勻減速運(yùn)動(dòng)的位移為： s3＝ 根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，地鐵列車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)的位移為： s2＝vt2 根據(jù)題意可知，甲站到乙站的距離為： s＝s1＋s2＋s3 由①②③④式聯(lián)立，并代入數(shù)據(jù)解得：s＝1950m （2）地鐵列車(chē)在從甲站到乙站的過(guò)程中，牽引力做的功為： W1＝Fs1＋Pt2 根據(jù)題意可知，燃油公交車(chē)運(yùn)行中做的功為： W2＝W1 由①⑤⑥式聯(lián)立，并代入數(shù)據(jù)解得： W2＝6.8×108J 所以公交車(chē)排放氣體污染物的質(zhì)量為： m＝3×10－9×6.8×108kg＝2.04kg