資源簡介

考點規范練16　功　功率
一、單項選擇題
1.如圖所示,木塊B上表面是水平的,木塊A置于B上,并與B保持相對靜止,一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑,在下滑過程中(　　)
　　　　　　　　　　　
A.A所受的合力對A不做功
B.B對A的彈力做正功
C.B對A的摩擦力做正功
D.A對B做正功
2.如圖所示,一質量為m、長度為l的均勻柔軟細繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點,M點與繩的上端P相距l。重力加速度大小為g。在此過程中,外力做的功為(　　)
A.mgl B.mgl
C.mgl D.mgl
3.我國自主研制的絞吸挖泥船“天鯤號”達到世界先進水平。若某段工作時間內,“天鯤號”的泥泵輸出功率恒為1×104 kW,排泥量為1.4 m3/s,排泥管的橫截面積為0.7 m2,則泥泵對排泥管內泥漿的推力為 (　　)
A.5×106 N B.2×107 N
C.2×109 N D.5×109 N
4.如圖所示,質量為60 kg的某運動員在做俯臥撐,運動過程中可將她的身體視為一根直棒。已知重心在c點,其垂線與腳、兩手連線中點間的距離oa、ob分別為0.9 m和0.6 m。若她在1 min內做了30個俯臥撐,每次肩部上升的距離均為0.4 m,g取10 m/s2,則克服重力做的功和相應的功率約為(　　)
A.430 J,7 W B.4 300 J,70 W
C.720 J,12 W D.7 200 J,120 W
5.某大型超市安裝了一臺傾角30°的自動扶梯。該扶梯在額定電壓為380 V的電動機的帶動下以0.5 m/s的恒定速率斜向上運動。電動機的最大輸出功率為6.4 kW,不載人時測得電動機中的電流為5 A。若載人時扶梯速率和不載人時相同,設人的平均質量為60 kg,g取10 m/s2,則該扶梯可同時乘載的人數最多為(　　)
A.20 B.25
C.30 D.35
二、多項選擇題
6.我國高鐵技術處于世界領先水平。和諧號動車組是由動車和拖車編組而成,提供動力的車廂叫動車,不提供動力的車廂叫拖車。假設動車組各車廂質量均相等,動車的額定功率都相同,動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比。某列動車組由8節車廂組成,其中第1、5節車廂為動車,其余為拖車,則該動車組(　　)
A.啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反
B.做勻加速運動時,第5、6節與第6、7節車廂間的作用力之比為3∶2
C.進站時從關閉發動機到停下來滑行的距離與關閉發動機時的速度成正比
D.與改為4節動車帶4節拖車的動車組的最大速度之比為1∶2
7.下列各圖是反映汽車在從靜止開始勻加速啟動,最后做勻速運動的過程中,其速度隨時間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖像,汽車的額定功率為P額,所受阻力為Ff,其中正確的是(　　)
8.在建筑工地,人們經常需要利用大型起吊設備將地面上的建筑工件運送到高處。某次起吊機通過鋼絲繩將某建筑工件由靜止豎直向上吊起,起吊機的機械輸出功率恒為P=20 kW,工件運動過程中所受空氣阻力大小不變,工件最終做勻速運動。此過程中工件加速度a與工件運動速率的倒數的關系如圖所示,重力加速度g取10 m/s2,下列說法正確的是 (　　)
A.工件的質量為400 kg
B.工件的加速度隨時間均勻增大
C.工件最終勻速運動時的速度大小為 m/s
D.工件運動過程中所受空氣阻力大小為400 N
9.我國科學家正在研制航母艦載機使用的電磁彈射器。艦載機總質量為3.0×104 kg,設起飛過程中發動機的推力恒為1.0×105 N,彈射器有效作用長度為100 m,推力恒定,要求艦載機在水平彈射結束時速度大小達到80 m/s。彈射過程中艦載機所受總推力為彈射器和發動機推力之和,假設所受阻力為總推力的20%,則下列說法正確的是(　　)
A.彈射器的推力大小為1.1×106 N
B.彈射器對艦載機所做的功為1.1×108 J
C.彈射器對艦載機做功的平均功率為8.8×107 W
D.艦載機在彈射過程中的加速度大小為32 m/s2
考點規范練16　功　功率
1.C　解析:A、B一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑,加速度為gsin θ。由于A速度增大,由動能定理可知,A所受的合力對A做正功,B對A的摩擦力做正功,B對A的彈力做負功,選項A、B錯誤,C正確。A對B不做功,選項D錯誤。
2.A　解析:根據題意,此過程中外力做的功等于細繩增加的重力勢能,MQ的下半部分質量為的重心升高了,故增加的重力勢能為ΔEp=mgl,所以外力做功mgl,A正確。
3.A　解析:設排泥管內泥漿的速度為v,由Q=Sv得v==2 m/s;又由P=Fv得F= N=5×106 N,故A正確。
4.B　解析:設重心上升的高度為h,根據相似三角形可知,每次俯臥撐中,有,即h=0.24 m。一次俯臥撐中,克服重力做功W=mgh=60×10×0.24 J=144 J,所以1 min內克服重力做的總功為W總=nW=4 320 J,功率P==72 W,故選項B正確。
5.C　解析:電動機的電壓恒為380 V,扶梯不載人時,電動機中的電流為5 A,忽略電動機內阻的消耗,認為電動機的輸入功率和輸出功率相等,即可得到維持扶梯運轉的功率為P0=UI=380×5 W=1 900 W,電動機的最大輸出功率為Pm=6.4 kW,則可用于輸送人的功率為ΔP=Pm-P0=4.5 kW。由于扶梯以恒定速率向斜上方移動,每一個人所受的力為重力mg和支持力FN,且FN=mg,電動機通過扶梯的支持力FN對人做功,對每一個人做功的功率為P1=FNvcos α=mgvcos(90°-30°)=150 W,則同時乘載的最多人數為n==30,故C正確。
6.BD　解析:列車啟動時,乘客隨車廂加速運動,加速度方向與車的運動方向相同,故乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相同,選項A錯誤。對6、7、8節車廂的整體有F56=3ma+3kmg,對7、8節車廂的整體有F67=2ma+2kmg,故5、6節車廂與6、7節車廂間的作用力之比為F56∶F67=3∶2,選項B正確。關閉發動機后,根據動能定理得·8mv2=8kmgx,解得x=,可見滑行的距離與關閉發動機時速度的二次方成正比,選項C錯誤。8節車廂有2節動車時的最大速度為vm1=,8節車廂有4節動車時的最大速度為vm2=,則,選項D正確。
7.ACD　解析:汽車開始做初速度為零的勻加速直線運動,當達到額定功率時,勻加速結束,然后做加速度逐漸減小的加速運動,直至最后勻速運動。開始勻加速時F-Ff=ma,設勻加速剛結束時速度為v1,有P額=Fv1,最后勻速時F=Ff,有P額=Ffvm,由以上各式解得勻加速的末速度為v1=,最后勻速時速度為vm=。在v-t圖像中斜率表示加速度,汽車運動過程中開始加速度不變,后來加速度逐漸減小,最后加速度為零,選項A正確,B錯誤。汽車牽引力開始大小不變,然后逐漸減小,最后牽引力等于阻力,選項C正確。開始汽車功率逐漸增加,P=Fv,故P-v圖像為過原點的直線,后來功率恒定,選項D正確。
8.AC　解析:設工件的質量為m,運動過程中所受阻力大小為Ff。
根據牛頓第二定律得F-Ff-mg=ma,
根據功率公式得P=Fv,
聯立得a=,
由題圖得圖像的斜率k==50 m2/s3,解得m=400 kg,故A正確。工件由靜止豎直向上吊起的過程中,速度逐漸增大,逐漸減小,結合圖像,加速度逐漸減小,故B錯誤。當工件的加速度為零時做勻速運動,由題圖可知,a=0時,=0.21 s/m,可得工件最終勻速時的速度大小v= m/s,故C正確。當=0時,-=-10.5 m/s2,解得Ff=200 N,故D錯誤。
9.ABD　解析:設總推力為F,則艦載機受到的合外力為0.8F,由動能定理有F合x=mv2-0,可求出F=1.2×106 N,減去發動機的推力,得出彈射器的推力為1.1×106 N,選項A正確。彈射器對艦載機所做的功W彈=F彈x=1.1×108 J,選項B正確。艦載機的平均速度為=40 m/s,則彈射器做功的平均功率=F彈=4.4×107 W,選項C錯誤。艦載機的加速度a==32 m/s2,選項D正確。
3

展開更多......

收起↑