高考物理必修知識點鞏固練習功率與機車的啟動提高

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1、 【鞏固練習】 一、選擇題： 1．雨滴在空中運動時所受阻力與其速度的平方成正比，若有兩個雨滴從高空中落下，其質(zhì)量分別為m1、m2，落至地面前均做勻速直線運動，則勻速運動時其重力功率之比為( ) A．m1:m2 B． C． D． 2．一個小孩站在船頭，按圖甲、乙所示兩種情況用同樣大小的力拉繩，經(jīng)過相同的時間t(船未碰撞)，小孩所做的功W1、W2及在時間t內(nèi)小孩拉繩的功率P1、P2的關系為( ) 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點運動了s米到達B點，則當（ ） A．

2、水平面光滑時，力F對物體做功的平均功率較大 B．水平面不光滑時，力F對物體做功的平均功率較大 C．水平面光滑時，力F在B點的瞬時功率大 D．水平面不光滑時，力F在B點的瞬時功率大 4．如圖所示，物體質(zhì)量為10kg，動滑輪質(zhì)量不計，豎直向上拉動細繩，使物體從靜止開始以5m/s2的加速度上升，則拉力F在1s末的瞬時功率為（　?。╣取10m/s2） A．750W B．375W C．125W D．150W 5．細繩的一端固定，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，在小球運動到最低點的過程中，小球所受重力的瞬時功率是怎樣變化的（　?。? 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．汽車以速率v1沿一斜坡向上勻速行駛，若保持發(fā)動機功率不變，沿此斜坡向下勻速行駛的速率為v2，則汽車以同樣大小的功率在水平路面上行駛時的最大速率為（設三情況下汽車所受的阻力相同）（ ） A． B． C． D． 7. 水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ(0＜μ＜1)．現(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運動．設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)點運動的v-t圖像為正弦曲線．從圖中可以判斷( ) A．在0～t1時間內(nèi)，外力做正功 B．在0～t1時間內(nèi)，外力的功率逐漸增大 C．在t2時刻，外力的功率最大 D．在t1～t3時間內(nèi)，外力做的總功為零 9.(2015 宿遷市三校檢測)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)與時間t的關系如圖乙所示，設物塊與地面之間的最大靜摩擦力fm大小與滑動摩擦力大小相等，則（ ） 甲 乙 A．0～t1時間內(nèi)所受

5、摩擦力大小不變 B．t1～t2時間內(nèi)物塊做加速度減小的加速運動 C．t2時刻物塊的速度最大 D．t2～t3時間內(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，該螺線管是用長為l的硬質(zhì)直管（內(nèi)徑遠小于h）彎制而成。一光滑小球從上端管口由靜止釋放，關于小球的運動，下列說法正確的是（ ） h A．小球到達下端管口時的速度大小與l有關 B．小球到達下端管口時重力的功率為 C．小球到達下端的時間為 D．小球在運動過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動，從開始下落計時，在連續(xù)相等的時間t內(nèi)，求： (1)重力做功的平均功率之比為多少? (2)每段時間末重力的瞬時功率之比為多少? 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，物體運動的v-t圖像如圖乙所示，試求：(1)拉力F；(2)拉力F的平均功率． 3．一輛電動自行車的銘牌上給出了如下技術指標： 車型 26型電動自行車 整車質(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的人騎此電動自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.02倍，g取10m/s2．則在電動自行車正常工作時，人騎車行駛的最大速度為多少? 4. 滑板運動是一項非常刺激的水上運動．研究表明，在進行滑板運動時，水對滑板的作用力FN垂直于板面，大小為，其中v為滑板速率(水可視為靜止)．某次運動中，在水平牽引力作用下，當滑板和水面的夾角時(如圖所示)，滑板做勻速直線運動，相應的，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）地鐵和燃油公交車相比，沒有污染氣體排放，有助于改善城市空氣質(zhì)量。若一 地鐵列車從甲站由靜止啟動后做直線運動，先勻加速運動20s達到最高速度72km/h，再勻速運動80s， 接著勻減速運動15s到達乙站停住。設列車在勻加速運動階段牽引力為1×106N，勻速階段牽引力的功率 為6×103kW，忽略勻減速運動階段牽引力所做的功。 （1）求甲站到乙站的距離； （2）如果燃油公交車運行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車排放氣體污染物的質(zhì)量。（假設燃油公交車每做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，雨滴勻速下落，則．由得，而． 2．B 解析：第一種情況，小孩的腳對他所站的船做功，同時繩對小孩的拉力對小孩也做功；第二種情況下，除上述功外，小孩對另一小船又多做了一部分功，所以；，，故，則B正確． 3．AC 解析：水平面光滑時物體做勻加速直線運動，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，物體做勻加速直線運動有：F-f=ma……(6) 由方程(6)(2)

10、(3)得 由方程(6)(4)(5)得 由此有： P1

11、設汽車的質(zhì)量為m，斜坡傾角為α，汽車沿斜坡勻速向上和勻速向下時的牽引力分別為F1、F2，阻力大小為f，根據(jù)力平衡條件和功率公式可知 若汽車沿水平路面行駛，達最大車速時牽引力等于阻力，即 或 ③ 所以 7. A、C 解析：木箱受力情況如圖所示，木箱一直做勻速運動． ； ① ． ② 由①②解出． 故θ角從0°增大到90°的過程中，F(xiàn)先減小后增大，A項正確，B項錯誤． ． 故θ角從0°增大到90°的過程中，P在減小，C項正確，D項錯誤． 8. A、D 解析：由圖像可知，0～t1時間內(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時刻v＝0，P0＝0．t＝t1時刻，a＝0，F(xiàn)＝0，P1＝0，故0～t1時刻外力功率先增后減，所以B選項錯誤，C選項錯誤；t1～t3時刻，v1＝v3，即動能沒變，所以外力做的總功為零，D正確． 9、D 解析：A、在0-t1時間內(nèi)水平拉力小于最大靜摩擦力，物體保持不動，摩擦力大小逐漸增大，故A錯誤； B、到時刻，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錯誤； C、到時刻，合力向前，物體一直加速前進，時刻后合力反向，要做減速運動，所以時刻速度最大，故C錯誤； D、t2-t3時間內(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：小球在整個運動過程中，只受到重力做功，由動能定理得，即：，，因此小球到達下端口的速度大小與無關，A錯；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，因此小球到達下端管口時重力的功率不等于，故B錯誤；物體在管內(nèi)下滑的加速度為，故下滑所需時間為t，，，故C正確；小球得做的是加速螺旋運動，速度越來愈大，做的是螺旋圓周運動，根據(jù)可知，支持力越來越大，故D錯誤。 二、解答題： 1．解析：(1)重力在連續(xù)相等時間內(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)相等時間內(nèi)的位移．由勻變速運動性質(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知每段時間末，重力的瞬時功率比等于每段時間末的速度之比，則有:::…:＝v1:v2:v3:…:vn＝1:2:3:…:n(n＝1、2、3、…)． 2．解析：(1)當撤去拉力F后，物體做勻減速直線運動，由圖乙可求出加速度a2＝6m/s2．由牛頓第二定律有，解得．當物體受拉力F的作用時，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作用下通過的位移，所以拉力F的平均功率． 3．解析：從電動自行車銘牌上獲得的有用信息為：整車質(zhì)量為30 kg，額定輸出功率為120W．分析知電動自行車在額定功率下行駛時，當牽引力與阻力相等時，即時速度達最大值． 設車的質(zhì)量為m，由題意知，地面對車的阻力為，當車達到最大速度時，應有，解得． 4.解析：(1)以滑板和運動員為研究對象，其受力如圖所示． 由共點力平衡條件可得 ， 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)勻變速直線運動規(guī)律可知，地鐵列車勻加速運動的位移為： s1＝ 勻減速運動的位移為： s3＝ 根據(jù)勻速運動規(guī)律可知，地鐵列車勻速運動的位移為： 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）地鐵列車在從甲站到乙站的過程中，牽引力做的功為： W1＝Fs1＋Pt2 根據(jù)題意可知，燃油公交車運行中做的功為： W2＝W1 由①⑤⑥式聯(lián)立，并代入數(shù)據(jù)解得： W2＝6.8×108J 所以公交車排放氣體污染物的質(zhì)量為： m＝3×10－9×6.8×108kg＝2.04kg