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文檔簡介

《1.功與功率》高考模擬題參考答案與試題解析一.選擇題1.我國自主研制的絞吸挖泥船“天鯤號”達到世界先進水平。天鯤號的泥泵輸出功率恒為1×104kw,排泥量為1.4m3/s。排泥管的橫截面積為0.7m2.則泥泵對排泥管內(nèi)泥漿的推力為()A.2×107牛 B.5×106牛 C.5×109牛 D.2×109牛解:根據(jù)排泥量和排泥管的橫截面積可求出排泥速度為:v=m/s=2m/s,根據(jù)P=Fv可得:F===5×106N,故B正確、ACD錯誤。故選:B。2.為了人民的健康和社會的長遠發(fā)展,我國環(huán)保部門每天派出大量的灑水車上街進行空氣凈化除塵,已知某種型號的灑水車的操作系統(tǒng)是由發(fā)動機帶動變速箱,變速箱帶動灑水泵產(chǎn)生動力將罐體內(nèi)的水通過管網(wǎng)噴灑出去,假設(shè)行駛過程中車受到的摩擦阻力跟其質(zhì)量成正比,受到的空氣阻力跟車速成正比,當灑水車在平直路面上勻速行駛并且勻速灑水時,以下判斷正確的是()A.灑水車的動能保持不變 B.發(fā)動機的功率保持不變 C.牽引力的功率要隨時間均勻減小 D.牽引力大小跟灑水時間成反比解:以車和水為研究對象,受力分析可知,水平方向受牽引力、摩擦阻力和空氣阻力作用,由題意,車受到的摩擦阻力跟其質(zhì)量成正比,受到的空氣阻力跟車速成正比,根據(jù)牛頓第二定律知,F(xiàn)﹣f﹣kv=ma當灑水車在平直路面上勻速行駛并且勻速灑水時,車與水的質(zhì)量在減小,故摩擦阻力在減小,空氣阻力恒定不變,則牽引力在減小,合力為零。A、灑水車的質(zhì)量減小,速度不變,故動能減小,故A錯誤。B、發(fā)動機的功率P=Fv,牽引力減小,速度不變,則發(fā)動機的功率減小,故B錯誤。CD、牽引力F=f+kv,灑水車的質(zhì)量隨時間均勻減小,則牽引力的大小隨灑水時間均勻減小,但不成反比。牽引力功率隨時間均勻減小,故C正確,D錯誤。故選:C。3.當前,我國某些貧困地區(qū)的日常用水仍然依靠井水。某同學(xué)用水桶從水井里提水,井內(nèi)水面到井口的高度為20m。水桶離開水面時,桶和水的總質(zhì)量為10kg。由于水桶漏水,在被勻速提升至井口的過程中,桶和水的總質(zhì)量隨著上升距離的變化而變化,其關(guān)系如圖所示。水桶可以看成質(zhì)點,不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2.由圖象可知,在提水的整個過程中,拉力對水桶做的功為()A.2000J B.1800J C.200J D.180J解:F初=m1g=100NF末=m2g=80NW=x=×20J=1800J,故B正確,ACD。故選:B。4.汽車在水平路面上沿直線勻速行駛,當它保持額定功率加速運動時()A.牽引力增大,加速度增大 B.牽引力減小,加速度減小 C.牽引力不變,加速度不變 D.牽引力減小,加速度不變解:汽車沿直線勻速行駛,保持額定功率不變,根據(jù)P=Fv可知,速度增大,牽引力減小,根據(jù)牛頓第二定律可知,F(xiàn)﹣f=ma,牽引力減小,加速度減小,故B正確,ACD錯誤。故選:B。5.如圖,用不同的恒定斜向上拉力使木箱沿水平地面做勻速直線運動。第一次拉力與水平面夾角為θ1;第二次拉力與水平面夾角為θ2,且θ1<θ2.兩次木箱通過的位移相等(動摩擦因數(shù)μ保持不變),拉力做功分別為W1、W2,則()A.W1=W2 B.W1>W(wǎng)2 C.W1<W2 D.以上情況都有可能解:受力分析如圖所示。根據(jù)力的平衡條件:N+Fsinθ=mg①f=Fcosθ②f=μN③聯(lián)合①②③式得:f=,可以得到:θ增大時,f減小。所以,如果θ1<θ2,有f1>f2,即F1cosθ1>F2cosθ2,拉力做功:W1=F1cosθ1?s,W2=F2cosθ2?s所以W1>W(wǎng)2故ACD錯誤,B正確。故選:B。二.多選題6.如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔,質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上。一根細線的下端系著小球,上端穿過小孔,用于拉動細線,使小球從靠近圓環(huán)底端開始上升。設(shè)手對細線的拉力為F,圓環(huán)對小球的彈力為Fv,則()A.若小球沿圓環(huán)非常緩慢的上升,則F的大小一直減小 B.若小球沿圓環(huán)非常緩慢的上升,則Fv的大小一直不變 C.若手勻速拉動細線,則小球克服重力做功的瞬時功率一直減小 D.若手勻速拉動細線,則小球克服重力做功的瞬時功率先增大后減小解:AB、小球沿圓環(huán)緩慢上移可看做勻速運動,對小球進行受力分析,小球受重力G,F(xiàn),F(xiàn)v,三個力。滿足受力平衡。作出受力分析圖如下,由圖可知:△OAB∽△GFA即:==,小球沿圓環(huán)緩慢上移時,半徑不變,AB長度減小,故F減小,F(xiàn)V不變,故AB正確;CD、若手勻速拉動細線速度為v,則小球克服重力做功的瞬時功率PG=mgv豎直=mgvcosθ,θ增大,PG一直減小,故C正確,D錯誤。故選:ABC。7.某品牌純電動汽車參數(shù)為:車上電池充滿電時電池容量為100kw?h,當整車質(zhì)量(含車內(nèi)人員和物品)為2000kg時,從靜止加速到30m/s最短時間為5s,從30m/s到剎停的最短距離為30m,最大速度可達60m/s。在平直道路上行駛時可認為阻力恒為車重的0.05倍,電能轉(zhuǎn)化為有用功的效率為80%,取g=10m/s2,.若該車在平直道路上行駛,下列結(jié)論正確的是()A.若汽車從靜止加速到30m/s用時為5s,則這一過程的平均加速度大小為6m/s2 B.汽車剎車由30m/s減速到0所用的最短時間為1s C.當汽車以30m/s勻速行駛時,汽車克服阻力做功的功率為30kW D.當汽車以30m/s勻速行駛時,汽車的續(xù)航里程(最大行駛距離)為360km解:A、汽車在0~30m/s的加速過程中的平均加速度大小為:a===6m/s2,故A正確;B、汽車剎車由30m/s減速到0所用時間最短為為t,則有:=x,解得:t=s=2s,故B錯誤;C、當汽車以30m/s勻速行駛時,汽車克服阻力做功的功率為:P=fv=0.05mgv=0.05×2000×10×30W=30kW,故C正確;D、當汽車以30m/s勻速行駛時,根據(jù)能量關(guān)系可得:Ptη=fs,則汽車的續(xù)航里程為:s==216km,故D錯誤。故選:AC。8.根據(jù)動滑輪省力的特點設(shè)計如圖甲所示裝置(滑輪質(zhì)量、摩擦均不計)。質(zhì)量為2kg的物體在豎直向上的拉力F作用下由靜止開始向上做勻加速運動,其速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,由此可知(取g=10m/s2)()A.物體加速度大小為0.5m/s2 B.拉力F的大小為12N C.2S末拉力F的功率大小為96W D.2S內(nèi)拉力F做的功為48J解:A、根據(jù)v﹣t圖象知加速度a==2m/s2,故A錯誤;B、牛頓第二定律得,2F﹣mg=

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