2014届高三物理(教科版)第一轮复习自主学习训练 滚动检测5
滚动检测(五) 功和功率
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共9小题,共54分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,选错或不选的得0分)
1.用水平恒力F作用于质量为M的物体上,使之在光滑的水平面上沿力的方向
移动距离x,恒力做功为W1,再用该恒力作用于质量为m(m
W2 B.W1v0=2 m/s,所以物体从M至N的过程中一直加速,摩擦力做功
W=Fl=μmgl=9×10 J=90 J.
答案 (1)54 J (2)90 J
12.(18分)汽车质量为2×103 kg,汽车发动机的额定功率为80 kW,它在平直
公路上行驶的最大速度可达20 m/s,让汽车在公路上由静止开始以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,若汽车所受的阻力恒定,求:
(1)汽车所受的阻力多大?
(2)这个匀加速过程可以维持多长时间?
(3)开始运动后3 s末,汽车发动机的瞬时功率为多大?
解析 (1)当汽车达到最大速度为vmax时,汽车所受的阻力大小与牵引力相等,即f=F.由P=Fv得阻力f== N=4.0×103 N.
(2)当汽车做匀加速直线运动时,发动机输出的牵引力恒定,由功率公式P=
Fv可得,随着速度v的增大,功率P也在增大,直到功率等于额定功率时汽车做匀加速运动的过程.在这一过程中,由牛顿第二定律可得F-f=ma,即
F=ma+f=2×103×2 N+4×103 N=8×103 N.
因此,此过程中汽车的最大速度为
v== m/s=10 m/s,由v=at得
t== s=5 s.
(3)汽车在3 s末的速度为v′=at′=2×3 m/s=6 m/s.
由功率的公式P=Fv得汽车在3 s末的功率为P′=Fv′=8×103×6 W=4.8×104 W.
答案 (1)4.0×103 N (2)5 s (3)4.8×104 W