2020高中物理 第四章 机械能和能源 功率与机车的启动练习（提高篇）教科版必修2

2020高中物理 第四章 机械能和能源 功率与机车的启动练习（提高篇）教科版必修2

功率与机车的启动(提高篇)‎ 一、选择题：‎ ‎1．雨滴在空中运动时所受阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从高空中落下，其质量分别为m1、m2，落至地面前均做匀速直线运动，则匀速运动时其重力功率之比为（ ）‎ A．m1:m2 B． C． D．‎ ‎2．一个小孩站在船头，按图甲、乙所示两种情况用同样大小的力拉绳，经过相同的时间t(船未碰撞)，小孩所做的功W1、W2及在时间t内小孩拉绳的功率P1、P2的关系为（ ）‎ A．， B．，‎ C．， D．，‎ ‎3．物体在水平恒力F作用下，由静止起沿水平面由A点运动了s米到达B点，则当（ ）‎ A．水平面光滑时，力F对物体做功的平均功率较大 B．水平面不光滑时，力F对物体做功的平均功率较大 C．水平面光滑时，力F在B点的瞬时功率大 D．水平面不光滑时，力F在B点的瞬时功率大 ‎4．如图所示，物体质量为‎10kg，动滑轮质量不计，竖直向上拉动细绳，使物体从静止开始以‎5m/s2的加速度上升，则拉力F在1s末的瞬时功率为（　　）（g取‎10m/s2）‎ A．750W B．375W C．125W D．150W ‎5．细绳的一端固定，另一端拴一小球，拉起小球，使悬线沿水平方向伸直，将小球由静止释放，在小球运动到最低点的过程中，小球所受重力的瞬时功率是怎样变化的（　　）‎ A．不断增大 B．不断减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 ‎6．汽车以速率v1沿一斜坡向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，沿此斜坡向下匀速行驶的速率为v2，则汽车以同样大小的功率在水平路面上行驶时的最大速率为（设三情况下汽车所受的阻力相同）（ ）‎ 8‎ A． B． C． D．‎ ‎7．水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ(0＜μ＜1)．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为θ，如图所示在θ从0°逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）‎ A．F先减小后增大 B．F一直增大 C．F的功率减小 D．F的功率不变 ‎8．如图所示，在外力作用下某质点运动的v-t图像为正弦曲线．从图中可以判断（ ）‎ A．在0～t1时间内，外力做正功 B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大 C．在t2时刻，外力的功率最大 D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零 ‎9．如图甲所示，静止在水平地面上的物块受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则（ ）‎ 甲 乙 A．0～t1时间内所受摩擦力大小不变 ‎ B．t1～t2时间内物块做加速度减小的加速运动 C．t2时刻物块的速度最大 D．t2～t3时间内物块克服摩擦力做功的功率增大 ‎10．如图所示，竖直放置的等螺距螺线管高为h，该螺线管是用长为l的硬质直管（内径远小于h）弯制而成。一光滑小球从上端管口由静止释放，关于小球的运动，下列说法正确的是（ ）‎ h A．小球到达下端管口时的速度大小与l有关 B．小球到达下端管口时重力的功率为 C．小球到达下端的时间为 ‎ 8‎ D．小球在运动过程中受管道的作用力大小不变 二、解答题：‎ ‎1．质量为m的小球做自由落体运动，从开始下落计时，在连续相等的时间t内，求：‎ ‎(1)重力做功的平均功率之比为多少?‎ ‎(2)每段时间末重力的瞬时功率之比为多少?‎ ‎2．如图甲所示，质量为‎1 kg的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，1 s末后将拉力撤去，物体运动的v-t图像如图乙所示，试求：(1)拉力F；(2)拉力F的平均功率．‎ ‎3．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下技术指标：‎ 车型 ‎26型电动自行车 整车质量 ‎30kg 最大载重 ‎120kg 额定输出功率 ‎120W 额定电压 ‎40V 额定电流 ‎3.5A 质量为M＝‎70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，g取‎10m/s2．则在电动自行车正常工作时，人骑车行驶的最大速度为多少?‎ ‎4．滑板运动是一项非常刺激的水上运动．研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力FN垂直于板面，大小为，其中v为滑板速率(水可视为静止)．某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角时(如图所示)，滑板做匀速直线运动，相应的，人和滑板的总质量为‎108 kg，试求(重力加速度g取‎10 m/s2，sin 37°取，忽略空气阻力)：‎ ‎ (1)水平牵引力的大小；‎ ‎ (2)滑板的速率；‎ ‎(3)水平牵引力的功率．‎ 8‎ ‎5．地铁和燃油公交车相比，没有污染气体排放，有助于改善城市空气质量。若一 地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s达到最高速度‎72km/h，再匀速运动80s，‎ 接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N，匀速阶段牵引力的功率 为6×103kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。‎ ‎ （1）求甲站到乙站的距离；‎ ‎ （2）如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气体污染物的质量。（假设燃油公交车每做1焦耳功排放气体污染物3×10－‎6克）‎ ‎ ‎ ‎【答案与解析】‎ 一、选择题：‎ ‎1．D 解析：设，雨滴匀速下落，则．由得，而．‎ ‎2．B 解析：第一种情况，小孩的脚对他所站的船做功，同时绳对小孩的拉力对小孩也做功；第二种情况下，除上述功外，小孩对另一小船又多做了一部分功，所以；，，故，则B正确．‎ ‎3．AC 解析：水平面光滑时物体做匀加速直线运动，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：‎ 水平面不光滑时，物体做匀加速直线运动有：F-f=ma……(6)‎ 由方程(6)(2)(3)得 8‎ 由方程(6)(4)(5)得 由此有： P1