2022北京高一(下)期末物理匯編：功與功率

第1頁(yè)/共1頁(yè)2022北京高一（下）期末物理匯編功與功率一、單選題1．（2022·北京東城·高一期末）質(zhì)量為的汽車在水平路面上勻速行駛，速度為，受到的阻力大小為。此時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是（）A． B． C． D．2．（2022·北京·匯文中學(xué)高一期末）如圖所示，高速公路上汽車定速巡航（即保持汽車的速率不變）通過路面abcd，其中ab段為平直上坡路面，bc段為水平路面，cd段為平直下坡路面。不考慮整個(gè)過程中空氣阻力和摩擦阻力的大小變化。下列說法正確的是（）A．在ab段汽車的輸出功率逐漸減小 B．汽車在ab段的輸出功率比bc段的大C．在cd段汽車的輸出功率逐漸減小 D．汽車在cd段的輸出功率比bc段的大3．（2022·北京師大附中高一期末）如圖所示，京張高鐵將北京到張家口的通行時(shí)間縮短在1小時(shí)內(nèi)，成為2022年北京冬奧會(huì)重要的交通保障設(shè)施。假設(shè)此高鐵動(dòng)車啟動(dòng)后沿平直軌道行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P，且行駛過程中受到的阻力大小恒定。已知?jiǎng)榆嚨馁|(zhì)量為m，最高行駛速度km/h。則下列說法正確的是（）A．行駛過程中動(dòng)車受到的阻力大小為B．當(dāng)動(dòng)車的速度為時(shí)，動(dòng)車的加速度大小為C．從啟動(dòng)到速度為的過程中，動(dòng)車牽引力所做的功為D．由題目信息可估算京張鐵路的全長(zhǎng)為350km4．（2022·北京昌平·高一期末）物體在力F的作用下水平發(fā)生了一段位移l，甲、乙、丙三種情形下力F和位移l的大小均相等，角θ的大小如圖所示。下列說法正確的是（）A．三種情形中力F對(duì)物體均做正功B．三種情形中力F對(duì)物體均做負(fù)功C．圖甲和圖丙中力F對(duì)物體做正功，圖乙中力F對(duì)物體做負(fù)功D．圖乙和圖丙中力F對(duì)物體做正功，圖甲中力F對(duì)物體做負(fù)功5．（2022·北京·匯文中學(xué)高一期末）質(zhì)量m=200kg的小型電動(dòng)汽車在平直的公路上由靜止啟動(dòng)，圖象甲表示汽車運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系，圖象乙表示汽車牽引力的功率與時(shí)間的關(guān)系．設(shè)汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力不變，在18s末汽車的速度恰好達(dá)到最大．則下列說法正確的是A．汽車受到的阻力為200NB．汽車的最大牽引力為700NC．汽車在做變加速運(yùn)動(dòng)過程中的位移大小約為94.9mD．8s～18s過程中汽車牽引力做的功為3.6×103J6．（2022·北京·匯文中學(xué)高一期末）一學(xué)生用100N的力將質(zhì)量為0.5kg的球迅速踢出，在水平路面上滾動(dòng)20m遠(yuǎn)，則該學(xué)生對(duì)球做的功是（

）A．2000J B．1000J C．16J D．無法確定7．（2022·北京昌平·高一期末）如圖所示，汽車從靜止開始先加速后勻速通過一段平直上坡路面ab，整個(gè)過程中汽車的輸出功率保持不變，忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）。A．加速運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受牽引力逐漸增大B．加速運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受牽引力不變C．勻速運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受牽引力大于摩擦阻力D．勻速運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受牽引力大小等于摩擦阻力8．（2022·北京昌平·高一期末）2021年4月29日，中國(guó)空間站天和核心艙成功發(fā)射入軌，標(biāo)志著中國(guó)航天正式進(jìn)入空間站時(shí)代。飛船在進(jìn)入預(yù)定圓軌道之前，由“長(zhǎng)征”運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為M、遠(yuǎn)地點(diǎn)為N的橢圓軌道上，如圖所示。則（）A．飛船在M點(diǎn)所受的萬有引力比N點(diǎn)的小B．飛船在M點(diǎn)的加速度比N點(diǎn)的小C．飛船在M點(diǎn)的線速度比N點(diǎn)的大D．從M到N，地球引力對(duì)飛船做正功9．（2022·北京西城·高一期末）如圖為我國(guó)高速鐵路使用的“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組，假設(shè)動(dòng)車組運(yùn)行過程中受到的阻力與速度的平方成正比。若動(dòng)車以120km/h的速度勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P。當(dāng)動(dòng)車以速度240km/h勻速行駛，則發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為（）A．P B．2P C．4P D．8P二、多選題10．（2022·北京海淀·高一期末）汽車在平直公路上沿直線行駛，它受到的阻力f大小不變，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P。汽車在不超過額定功率的情況下行駛，下列說法正確的是（

）A．汽車能夠達(dá)到的最大行駛速度為B．若發(fā)動(dòng)機(jī)的功率保持恒定，汽車可以做勻加速運(yùn)動(dòng)C．若汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是逐漸增大的D．若汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻其功率突然減小為某一定值，汽車將做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)11．（2022·北京西城·高一期末）如圖，某地鐵出站口設(shè)有高7.5m的步行梯和自動(dòng)扶梯，步行梯每級(jí)的高度是0.15m，自動(dòng)扶梯與水平面的夾角為37°，并以0.5m/s的速度勻速運(yùn)行。質(zhì)量均為50kg的甲、乙兩位同學(xué)分別從步行梯和自動(dòng)扶梯的等高起點(diǎn)同時(shí)上樓，甲在步行梯上每秒上兩級(jí)臺(tái)階，乙在自動(dòng)扶梯上站立不動(dòng)，最后都到達(dá)同一高度的地面層。g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列判斷正確的是（）A．甲在步行梯上用時(shí)25s到達(dá)地面層B．乙重力做功的功率為-200WC．上行全過程，甲克服重力所做的功為3750JD．甲、乙同時(shí)到達(dá)地面層三、解答題12．（2022·北京石景山·高一期末）在研究某些復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，常常采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法。（1）一滑塊靜置在xy水平面上的坐標(biāo)原點(diǎn)，其質(zhì)量m=1.0kg，從t=0開始，滑塊受到水平力F的作用，F(xiàn)=2N保持不變，F(xiàn)方向先向y軸正方向作用1s；然后改為向x軸正方向再作用1s；忽略一切摩擦。求a、滑塊運(yùn)動(dòng)1s末的位置坐標(biāo)和0.5s末力F的瞬時(shí)功率P；b、在圖1中繪出0~2s內(nèi)滑塊的運(yùn)動(dòng)軌跡；寫出2s內(nèi)力F對(duì)滑塊做的總功W。（2）如圖2所示，某同學(xué)偶然發(fā)現(xiàn)汽車輪胎邊緣的一個(gè)白色漆點(diǎn)，在隨汽車向前勻速直線運(yùn)動(dòng)過程中，其運(yùn)動(dòng)軌跡很有特點(diǎn)，像一個(gè)個(gè)“橋拱”一樣，該同學(xué)猜測(cè)白色漆點(diǎn)同時(shí)參與了隨汽車向前的勻速直線運(yùn)動(dòng)和隨輪胎繞車軸的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若汽車輪胎半徑為r，汽車向前勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，輪胎與地面接觸時(shí)不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。a、求每形成一個(gè)“橋拱”的軌跡經(jīng)歷時(shí)間T；b、漆點(diǎn)在“橋拱”最高點(diǎn)時(shí)相對(duì)地面的速度大小v'。13．（2022·北京朝陽(yáng)·高一期末）節(jié)能混合動(dòng)力汽車是一種可以利用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來源的汽車。有一混合動(dòng)力轎車，在平直公路上以的速度勻速行駛，此時(shí)電動(dòng)機(jī)不工作，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為。某時(shí)刻開始該轎車提速行駛，這個(gè)過程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不變，電動(dòng)機(jī)開始工作且輸出功率為。設(shè)全程阻力不變。（1）轎車以的速度勻速行駛時(shí)，求所受阻力的大?。唬?）求轎車提速行駛過程中所達(dá)到的最大速度的大??；（3）在圖中作出轎車提速過程的圖像。

參考答案1．C【詳解】汽車勻速行駛，則牽引力與阻力平衡汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率故選C。2．B【詳解】AB．在ab段，根據(jù)平衡條件可知，牽引力所以在ab段汽車的輸出功率不變，在bc段牽引力bc段的輸出功率故A錯(cuò)誤B正確；CD．在cd段牽引力汽車的輸出在cd段汽車的輸出功率不變，且小于bc段，故CD錯(cuò)誤。故選B。3．B【詳解】A．動(dòng)車速度最大時(shí)，牽引力與阻力平衡，則行駛過程中動(dòng)車受到的阻力大小故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)動(dòng)車的速度為時(shí)，動(dòng)車的牽引力根據(jù)牛頓第二定律解得故B正確；C．從啟動(dòng)到速度為的過程中，動(dòng)車牽引力所做的功等于動(dòng)車動(dòng)能增加量和克服阻力做功之和，故大于，故C錯(cuò)誤；D．只知道最高的瞬時(shí)速率，無法估算平均速率，無法得出大致路程，故D錯(cuò)誤。故選B。4．C【詳解】圖甲和圖丙中力與物體位移方向夾角小于90°，都做正功；圖丙中力與物體位移方向夾角大于90°，做負(fù)功。故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。5．C【詳解】A．當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度取到最大值，則有：故A錯(cuò)誤；B．汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的牽引力最大，則有：故B錯(cuò)誤；C．變加速過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：解得：S≈94.9m故C正確；D．8s-18s過程中汽車牽引力已達(dá)到最大功率，所以牽引力做的功為：W=Pt=7×104J故D錯(cuò)誤．6．D【詳解】對(duì)于踢球過程，根據(jù)動(dòng)能定理得，該學(xué)生對(duì)足球做的功，由于球踢出的速度不知道，所以該同學(xué)對(duì)球作的功無法確定。故選D。7．C【詳解】AB．汽車從靜止開始做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由可知，汽車的輸出功率保持不變，速度逐漸增大，則有汽車所受牽引力逐漸減小，AB錯(cuò)誤；CD．汽車在勻速運(yùn)動(dòng)過程中，汽車受力平衡，由平衡條件可知，在沿上坡路面方向所受牽引力大小等于重力沿坡路面向下的下滑力與摩擦阻力之和，因此勻速運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受牽引力大于摩擦阻力，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。8．C【詳解】A．設(shè)地球的質(zhì)量為M地，飛船的質(zhì)量為m，由萬有引力定律公式可有由上式可知，飛船在近地點(diǎn)M點(diǎn)所受的萬有引力比遠(yuǎn)地點(diǎn)N點(diǎn)的大，A錯(cuò)誤；B．由牛頓第二定律可得飛船在運(yùn)行時(shí)的加速度為由上式可知，飛船在近地點(diǎn)M點(diǎn)的加速度比遠(yuǎn)地點(diǎn)N點(diǎn)的加速度大，B錯(cuò)誤C．由地球?qū)︼w船的引力提供向心力可得解得由上式可知，飛船在近地點(diǎn)M點(diǎn)的線速度比遠(yuǎn)地點(diǎn)N點(diǎn)的線速度大，C正確；D．從M到N，飛船離地球越來越遠(yuǎn)，地球引力對(duì)飛船做負(fù)功，D錯(cuò)誤。故選C。9．D【詳解】動(dòng)車勻速行駛時(shí)，牽引力等于阻力，有則發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為依題意，動(dòng)車兩次行駛速度之比為聯(lián)立，可得故選D。10．AC【詳解】A．當(dāng)汽車以最大速度行駛時(shí)，根據(jù)平衡條件可知牽引力與阻力大小相等，所以故A正確；BC．若汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有可知發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力大小恒定，而汽車速度逐漸增大，根據(jù)可知發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是逐漸增大的，故B錯(cuò)誤，C正確；D．若汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻其功率突然減小為某一定值，根據(jù)可知此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力突然小于阻力，汽車所受合力與運(yùn)動(dòng)方向相反，將做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知牽引力不斷增大，即汽車所受合力減小，汽車將做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選AC。11．ACD【詳解】AD．甲在步行梯上每秒上兩級(jí)臺(tái)階，則甲豎直向上的速度為，故甲在步行梯上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為乙沿自動(dòng)扶梯上升，則扶梯的長(zhǎng)度為則乙在自轉(zhuǎn)扶梯運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為則有故AD正確；B．乙克服重力做功的功率為故B錯(cuò)誤；C．上行全過程，甲克服重力所做的功為故C正確。故選ACD。12．（1）a、（0，1m）；2W；b、；4J；（2）a、；b、【詳解】（1）a．由牛頓第二定律可得由位移公式可得得1s末坐標(biāo)（0，1m）；0.5s時(shí)的速度公式為則0.5s末力F的瞬時(shí)功率b．F方向先向y軸正方向作用1s，先向y軸做加速直線運(yùn)動(dòng)，然后力改為向x軸正方向再作用1s，后一秒做曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡圖如下物體在x軸方向的位移為2s內(nèi)力F對(duì)滑塊做的總功（2）a．白色漆點(diǎn)同時(shí)參