2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)微專題小練習(xí)機械能專題32功率機車的啟動問題

專題32功率機車的啟動問題1.[2024·海南省天一大聯(lián)考]如圖，蕩秋千的小紅由最低點O蕩到最高點A的過程中，下列說法正確的是()A．重力做正功，重力勢能增大B．重力的瞬時功率先增大后減小C．重力的瞬時功率一直減小D．重力做負(fù)功，重力勢能減小答案：B解析：小紅蕩秋千，由最低點O蕩到最高點A的過程中，重力做負(fù)功，重力勢能增大，A、D錯誤；在O點和A點，重力瞬時功率為零，其他位置不為零，即重力瞬時功率先增大后減小，B正確，C錯誤．2．李同學(xué)騎電動自行車上學(xué)途中經(jīng)過一段平直公路，因電瓶“沒電”，只能改用腳蹬車以3.5m/s的速度勻速前行，騎行過程中所受阻力恒為車和人總重的0.04倍．李同學(xué)騎此電動車做功的功率最接近()A．14WB．140WC．1.4kWD．14kW答案：B解析：車和人總重約為G＝1000N，車勻速前進(jìn)，則牽引力與阻力平衡，即F＝0.04G＝40N，電動車做功的功率P＝Fv＝140W，B正確．3．[2024·四川省仁壽期末考試]一質(zhì)量為2×103kg的汽車，在傾角θ＝30°的足夠長斜坡底端，由靜止開始以大小為0.5m/s2的恒定加速度啟動，行駛過程中汽車受到的空氣和摩擦阻力之和恒為103N，汽車發(fā)動機的額定輸出功率為60kW，則汽車從啟動至發(fā)動機功率達(dá)到額定輸出功率所用的時間為(重力加速度g取10m/s2)()A．10sB．20sC．30sD．40s答案：A解析：汽車的牽引力F＝f＋mgsin30°＋ma＝103N＋2×103×10×0.5N＋2×103×0.5N＝12×103N，達(dá)到額定功率時的速度v＝eq\f(P,F)＝eq\f(60×103,12×103)m/s＝5m/s，所用的時間為t＝eq\f(v,a)＝10s，A正確．4.(多選)如圖為某同學(xué)在參加引體向上體測，該同學(xué)耗時1分鐘完成了16次引體向上．已知該同學(xué)質(zhì)量為60kg，完成一次引體向上重心上移約0.6m，下列說法正確的是()A．該同學(xué)引體向上過程機械能不守恒B．向上運動過程，該同學(xué)對杠的作用力大于杠對他的作用力C．完成一次引體向上克服重力做功約為36JD．該同學(xué)克服重力做功的平均功率約為96W答案：AD解析：由能量守恒，該同學(xué)引體向上過程中體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能，機械能不守恒，A正確；向上運動過程，該同學(xué)對杠的作用力與杠對他的作用力是一對相互作用力，大小相等，方向相反，B錯誤；完成一次引體向上克服重力做功等于重力勢能的增加量WG＝mgΔh＝360J，C錯誤；該同學(xué)克服重力做功的平均功率P＝eq\f(W,T)＝eq\f(360×16,60)W＝96W，D正確．5．(多選)一輛“復(fù)興號”模型小機車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運動，其v-t圖像如圖所示．已知汽車的質(zhì)量為m＝1×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g取10m/s2，則以下說法正確的是()A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為5×103NB．汽車速度為25m/s時的加速度為3m/s2C．汽車的額定功率為200kWD．汽車的最大速度為150m/s答案：AB解析：汽車在前5s內(nèi)做勻加速運動，加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝4m/s2，由牛頓第二定律得F－f＝ma，其中f＝0.1mg，解得F＝5×103N，A正確；汽車在5s末功率達(dá)到額定功率P＝Fv＝100kW，當(dāng)汽車速度最大時，牽引力與阻力大小相等，最大速度vm＝eq\f(P,f)＝100m/s，汽車速度為25m/s時，有eq\f(P,v)－f＝ma′，解得a′＝3m/s2，B正確，C、D錯誤．6．[2023·遼寧卷]如圖(a)，從高處M點到地面N點有Ⅰ、Ⅱ兩條光滑軌道．兩相同小物塊甲、乙同時從M點由靜止釋放，沿不同軌道滑到N點，其速率v與時間t的關(guān)系如圖(b)所示．由圖可知，兩物塊在離開M點后、到達(dá)N點前的下滑過程中()A．甲沿Ⅰ下滑且同一時刻甲的動能比乙的大B．甲沿Ⅱ下滑且同一時刻甲的動能比乙的小C．乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不變D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大答案：B解析：由圖乙可知，甲下滑過程中，甲做勻加速直線運動，則甲沿Ⅱ下滑，乙做加速度逐漸減小的加速運動，乙沿Ⅰ下滑，任意時刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一時刻甲的動能比乙的小，A錯誤，B正確；乙沿Ⅰ下滑，開始時乙速度為0，到N點時乙豎直方向速度為零，根據(jù)瞬時功率公式P＝mgvy可知重力瞬時功率先增大后減小，C、D錯誤．故選B.7.[2024·山西省呂梁市一模](多選)在慶祝中華人民共和國成立70周年大會的閱兵式上出現(xiàn)了6架直－20，這是直－20首次在閱兵中亮相．如圖直－20武裝直升機旋翼有4片槳葉，槳葉旋轉(zhuǎn)形成的圓面面積為S.已知空氣密度為ρ，重力加速度大小為g.當(dāng)直升機懸?？罩袝r，槳葉旋轉(zhuǎn)推動空氣，空氣獲得的速度為v0，下列說法正確的是()A．單位時間內(nèi)槳葉旋轉(zhuǎn)推動空氣的質(zhì)量為ρSv0B．單位時間內(nèi)槳葉旋轉(zhuǎn)推動空氣的質(zhì)量為ρSveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))C．發(fā)動機輸出的機械功率為eq\f(1,2)ρSveq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(0))D．發(fā)動機輸出的機械功率為eq\f(1,2)ρSveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))答案：AC解析：設(shè)在時間Δt內(nèi)通過面積S的空氣質(zhì)量為Δm，則Δm＝ρSv0Δt，解得eq\f(Δm,Δt)＝ρSv0，A正確、B錯誤；發(fā)動機輸出的機械功率P＝eq\f(\