功率A組 基礎(chǔ)練(建議用時20分鐘)1.(多選)(2018長沙高一檢測)甲、乙兩臺起重機(jī)分別以v甲=0.6 m/s和v乙=0.2 m/s的速度勻速提升同樣重的物體,使兩物體都升高18 m,則(B、C)A.甲做的功多B.甲、乙做的功一樣多C.甲的功率大D.乙的功率大2.共享電動自行車已成為許多城市便捷的日常交通工具。張老師騎電動自行車沿平直公路行駛,因為想鍛煉身體,故改用腳蹬騎車?，F(xiàn)設(shè)張老師與車的總質(zhì)量為100 kg,人與車的速度恒為5 m/s,騎行過程中所受阻力約為人與車總重力的0.02倍,g取10 m/s2。此時人騎電動車做功的功率約為(B)A.10 WB.100 WC.1 000 WD.10 000 W3.(2018長春高一檢測)假設(shè)列車從靜止開始勻加速運動,經(jīng)500米的路程后,速度達(dá)到360千米/時,列車的質(zhì)量為1105 kg,如果不計阻力,在勻加速階段,牽引力的最大功率為(B)A.4.67106 kWB.1.0 105 kWC.1.0108 kWD.4.67 109 kW4.(2018濟(jì)南高一檢測)質(zhì)量為0.1 kg的金屬塊從距水平地面50 m高處由靜止開始下落,不計空氣阻力,g取10 m/s2,則該金屬塊所受重力在從初始時刻算起的第2 s內(nèi)所做的功和第2 s末的功率分別為(B)A.20 J,20 WB.15 J,20 WC.20 J,10 WD.15 J,15 W5.質(zhì)量為m的汽車啟動后沿平直路面行駛,如果發(fā)動機(jī)的功率恒為P,且行駛過程中受到的阻力大小一定。當(dāng)汽車速度為v時,汽車做勻速運動;當(dāng)汽車速度為v4時,汽車的瞬時加速度的大小為(C)A.PmvB.2PmvC.3PmvD.4Pmv6.平坦路面上行駛的汽車所受到的阻力大小Ff與汽車行駛的速率成正比。若汽車從靜止出發(fā),先做勻加速直線運動,達(dá)到額定功率后保持額定功率行駛,則在整個行駛過程中,汽車受到的牽引力大小F與阻力大小Ff關(guān)系圖象是(A)7.如圖是小孩滑滑梯的情景,假設(shè)滑梯是固定光滑斜面,傾角為30,小孩質(zhì)量為m,由靜止開始沿滑梯下滑,滑行距離為x時,重力的瞬時功率為(B)A.mggxB.12mggxC.mg2gxD.12mg6gx8.(2018西安高一檢測)質(zhì)量為5 kg的物體置于粗糙水平地面上,受到水平恒力F作用一段時間后撤去,運動的v-t圖象如圖所示。(g取10 m/s2)求:(1)物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)。(2)全過程物體克服摩擦力做的功W克。(3)水平恒力F的最大功率Pm?！窘馕觥?1)撤去拉力后物體的加速度大小a2=2 m/s2,物體所受的摩擦力Ff=ma2=10 N,Ff=mg,=0.2。(2)由圖線與坐標(biāo)軸包圍面積等于物體運動位移可知,全過程物體的位移x=50 m,克服摩擦力做的功W克=Ffx=500 J。(3)物體受F作用時的加速度a1=2 m/s2由F-Ff=ma1得F=20 N故Pm=Fvm=200 W。答案:(1)0.2(2)500 J(3)200 WB組 提升練(建議用時20分鐘)9.(多選)我國科學(xué)家正在研制航母艦載機(jī)使用的電磁彈射器,艦載機(jī)總質(zhì)量為3.0104 kg,設(shè)起飛過程中發(fā)動機(jī)的推力恒為1.0105 N,彈射器有效作用長度為100 m,推力恒定,要求艦載機(jī)在水平彈射結(jié)束時速度大小達(dá)到80 m/s。彈射過程中艦載機(jī)所受總推力為彈射器和發(fā)動機(jī)推力之和,假設(shè)所受阻力為總推力的20%,則(A、B、D)A.彈射器的推力大小為1.1106 NB.彈射器對艦載機(jī)所做的功為1.1108 JC.彈射器對艦載機(jī)做功的平均功率為8.8107 WD.艦載機(jī)在彈射過程中的加速度大小為32 m/s210.(2018福州高一檢測)如圖是一汽車在平直路面上啟動的速度-時間圖象,整個啟動過程中汽車受到的阻力恒定不變,其中t1時刻起汽車的功率保持不變。由圖象可知(D)A.0t1時間內(nèi),汽車的牽引力增大,功率增大B.0t1時間內(nèi),汽車的牽引力不變,功率不變C.t1t2時間內(nèi),汽車的牽引力減小,功率減小D.t1t2時間內(nèi),汽車的牽引力減小,功率不變11.(2018唐山高一檢測)汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛,發(fā)動機(jī)功率為P?？爝M(jìn)入鬧市區(qū)時,司機(jī)減小了油門,使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛。下面四個圖象中表示從司機(jī)減小油門開始,汽車的速度與時間關(guān)系的是(B)12.某測試員測試汽車啟動、加速、正常行駛及剎車的性能。前4 s逐漸加大油門,使汽車做勻加速直線運動,415 s保持油門位置不變,可視為發(fā)動機(jī)保持恒定功率運動,達(dá)到最大速度后保持勻速,15 s 時松開油門并踩剎車,經(jīng)3 s停止。已知汽車的質(zhì)量為1 200 kg,在加速及勻速過程中汽車所受阻力恒為Ff,剎車過程汽車所受阻力為5Ff,根據(jù)測試數(shù)據(jù)描繪v-t圖象如圖所示,下列說法正確的是(D)A.Ff=1 200 NB.04 s內(nèi)汽車所受牽引力為3.6103 NC.415 s汽車功率為360 kW D.04 s汽車牽引力做的功為1.44105 JC組 培優(yōu)練(建議用時20分鐘)13.(2018雅安高一檢測)如圖所示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)。在起重機(jī)將質(zhì)量m=5103 kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上做勻加速直線運動,加速度a=0.2 m/s2,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時,保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運動。g取10 m/s2,不計額外功。求:(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率。(2)重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率。(3)假設(shè)起重機(jī)以最大功率起吊重物,先加速運動緊接著勻速運動,經(jīng)歷的總時間為12秒,求整個過程中起重機(jī)所做的功?！窘馕觥?1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為Pmax,重物達(dá)到最大速度時,拉力F0等于重力。Pmax=F0vmF0=mg,代入數(shù)據(jù),有Pmax=5.1104 W(2)勻加速運動結(jié)束時,起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率,設(shè)此時重物受到的拉力為F,速度為v1,勻加速運動經(jīng)歷時間為t1,有:P0=Fv1,F-mg=ma,v1=at1聯(lián)立并代入數(shù)據(jù),得t1=5 st2=2 s時,重物處于勻加速運動階段,設(shè)此時速度為v2,輸出功率為P,則v2=at2,P=Fv2聯(lián)立代入數(shù)據(jù),得:P=2.04104 W。(3)起重機(jī)保持功率一定,則整個過程中做功:W=Pmaxt=5.110412 J=6.12105 J答案:(1)5.1104 W(2)5 s2.04104 W(3)6.12105 J14.(2018上饒高一檢測)汽車發(fā)動機(jī)的功率為60 kW,汽車的質(zhì)量為4 t,當(dāng)它行駛在傾角正弦值為0.02的長直公路上時,如圖所示,所受阻力為車重的0.1倍(g取10 m/s2),求:(1)汽車所能達(dá)到的最大速度vm。(2)若汽車從靜止開始以0.6 m/s2的加速度做勻加速直線運動,則此過程能維持多長時間?(3)當(dāng)汽車勻加速行駛的速度達(dá)到最大值時,汽車做功多少?(4)在10 s末汽車的瞬時功率為多大?【解析】(1)汽車在坡路上行駛,所受阻力由兩部分構(gòu)成,即:Ff=kmg+mgsin=4 800 N;又因為F=Ff時,P=Ffvm,所以vm=Pkmg+mgsin=12.5 m/s(2)汽車從靜止開始,以a=0.6 m/s2的加速度勻加速行駛,由F=ma,有F-Ff=ma。所以F=ma+kmg+mgsin=41030.6 N+4 800 N=7.2103 N,保持這一牽引力,汽車可達(dá)到勻加速行駛的最大速度vm,有vm=PF=601037.2103 m/s=8.33 m/s由運動學(xué)規(guī)律可以求出勻加速行駛的時間與位移:t=vma=8.330.6 s=13.9 ss=(vm)22a=(8.33)220.6 m=57.82 m(3)由W=Fs可求出汽車在勻加速階段行駛時做功為W=Fs=7.210357.82 J=4.16105 J(4)當(dāng)t=10 s<13.9 s時,汽車做勻加速直線運動,v=at=0.610 m/s=6 m/sP=Fv=7 2006 W=43 200 W答案:(1)12.5 m/s(2)13.9 s(3)4.16105 J(4)43.2 kW