一、單項(xiàng)選擇題
1.【2019?浙江?14】下列說法正確的是
A.電流通過導(dǎo)體的熱功率與電流大小成正比
B.力對(duì)物體所做的功與力的作用時(shí)間成正比
C.電容器所帶電荷量與兩極板間的電勢(shì)差成正比
D.彈性限度內(nèi),彈簧的勁度系數(shù)與彈簧伸長(zhǎng)量成正比
【答案】C
【考點(diǎn)定位】電功率,功,電容,胡克定律
2.【2019?新課標(biāo)Ⅱ卷】如圖,一光滑大圓環(huán)固定在桌面上,環(huán)面位于豎直平面內(nèi),在大圓環(huán)上套著一個(gè)小環(huán)。小環(huán)由大圓環(huán)的最高點(diǎn)從靜止開始下滑,在小環(huán)下滑的過程中,大圓環(huán)對(duì)它的作用力
A.一直不做功B.一直做正功
C.始終指向大圓環(huán)圓心D.始終背離大圓環(huán)圓心
【答案】A
【解析】大圓環(huán)光滑,則大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力總是沿半徑方向,與速度方向垂直,故大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力一直不做功,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;開始時(shí)大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力背離圓心,最后指向圓心,故選項(xiàng)CD錯(cuò)誤;故選A。
【考點(diǎn)定位】圓周運(yùn)動(dòng);功
【名師點(diǎn)睛】此題關(guān)鍵是知道小圓環(huán)在大圓環(huán)上的運(yùn)動(dòng)過程中,小圓環(huán)受到的彈力方向始終沿大圓環(huán)的半徑方向,先是沿半徑向外,后沿半徑向里。
3.【2019?重慶卷】某車以相同的功率在兩種不同的水平路面上行駛,受到的阻力分別為車重的 和 倍,最大速率分別為 和 ,則
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】汽車的阻力分別為 , ,當(dāng)汽車以相同功率啟動(dòng)達(dá)到最大速度時(shí),有 ,故由 可知最大速度 ,則 ,有 ,故選B.
【考點(diǎn)定位】本題考查了機(jī)車的啟動(dòng)規(guī)律、瞬時(shí)功率的計(jì)算.
4.【2019?海南?3】假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍,則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼模?)
A.4倍 B.2倍 C. 倍 D. 倍
【答案】D
【解析】設(shè) ,當(dāng)阻力等于牽引力時(shí),速度最大,輸出功率變化前,有 ,變化后有 ,聯(lián)立解得 ,D正確。
【考點(diǎn)定位】功率的計(jì)算。
5.【2019?上海卷】如圖,一長(zhǎng)為 的輕桿一端固定在光滑鉸鏈上,另一端固定一質(zhì)量為 的小球。一水平向右的拉力作用于桿的中點(diǎn),使桿以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)桿與水平方向成60°時(shí),拉力的功率為
(A) (B) (C) (D)
【答案】C
【考點(diǎn)定位】功率的計(jì)算
6.【2019?四川卷】如圖是“神舟”系列航天飛船返回艙返回地面的示意圖,假定其過程可簡(jiǎn)化為:打開降落傘一段時(shí)間后,整個(gè)裝置勻速下降,為確保安全著陸,需點(diǎn)燃返回艙的緩沖火箭,在火箭噴氣過程中返回艙做減速直線運(yùn)動(dòng),則
A.火箭開始噴氣瞬間傘繩對(duì)返回艙的拉力變小
B.返回艙在噴氣過程中減速的主要原因是空氣阻力
C.返回艙在噴氣過程中所受合外力可能做正功
D.返回艙在噴氣過程中處于失重狀態(tài)
【答案】A
【考點(diǎn)定位】功的計(jì)算,牛頓第二定律
7.【2018-2019?江蘇卷】 如圖所示,細(xì)線的一端固定于O點(diǎn),另一端系一小球。在水平拉力作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。在此過程中拉力的瞬時(shí)功率變化情況是
A.逐漸增大 B.逐漸減小 C.先增大,后減小 D.先減小,后增大
【答案】A
【解析】小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B 點(diǎn),小球處在動(dòng)態(tài)平衡中,對(duì)小球
受力分析如圖, ,由 , ,可得, , 逐漸變大,功率P逐漸變大,A項(xiàng)正確。
【考點(diǎn)定位】本題考查受力分析、功率公式及其相關(guān)知識(shí)
8.【2018-2019?上海卷】質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細(xì)繩A、B平放于水平地面,繩A較長(zhǎng)。分別捏住兩繩中點(diǎn)緩慢提起,直至全部離開地面,兩繩中點(diǎn)被提升的高度分別為hA、hB,上述過程中克服重力做功分別為WA、WB。若 ( )
A.hA=hB,則一定有WA=WB B.hA>hB,則可能有WA<WB
C.hA<hB,則可能有WA=WBD.hA>hB,則一定有WA>WB
【答案】D
【考點(diǎn)定位】本題考查重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系及其相關(guān)知識(shí)
9.【2019?全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ?17】一汽車在平直公路上行駛。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時(shí)間t變化的圖像中,可能正確的是
A B C D
【答案】A
【解析】 由圖可知,汽車先以恒定功率P1起動(dòng),所以剛開始做加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng),后以更大功率P2運(yùn)動(dòng),所以再次做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。
【考點(diǎn)定位】機(jī)車起動(dòng)問題
【方法技巧】本題主要是機(jī)車起動(dòng)問題,不過本題是兩次恒定功率啟動(dòng)問題。但實(shí)質(zhì)是一樣的。
二、多項(xiàng)選擇題
10.【2019?全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ卷】?jī)蓪?shí)心小球甲和乙由同一種材質(zhì)制成,甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量。兩球在空氣中由靜止下落,假設(shè)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比,與球的速率無關(guān)。若它們下落相同的距離,則
A.甲球用的時(shí)間比乙球長(zhǎng)
B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小
C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功
【答案】BD
【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)
【名師點(diǎn)睛】此題主要考查牛頓第二定律的應(yīng)用;首先應(yīng)該根據(jù)牛頓第二定律找到物體的加速度與小球的半徑的關(guān)系,然后比較加速度,再結(jié)合運(yùn)動(dòng)公式來討論其他物理量;此題意在考查考生綜合分析的能力及對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的運(yùn)用能力。
11.【2019?海南卷】一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上,從t=0時(shí)起,第1秒內(nèi)受到2N的水平外力作用,第2秒內(nèi)受到同方向的1N的外力作用.下列判斷正確的是( )
A.0~2s內(nèi)外力的平均功率是 W
B.第2秒內(nèi)外力所做的功是 J
C.第2秒末外力的瞬時(shí)功率最大
D.第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值是
【答案】AD
【解析】第1s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的加速度 ,位移 ,1s末的速度v1=a1t=2m/s,第1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量 ;第2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的加速度 ,位移 ,2s末的速度v2= v1+a2t=3m/s,第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量 ;第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值 ,D選項(xiàng)正確;第2秒末外力的瞬時(shí)功率P2=F2v2=3W,第1秒末外力的瞬時(shí)功率P1=F1v1=4W,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;第2秒內(nèi)外力所做的功W2= F2s2=2.5J,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;0~2s內(nèi)外力的平均功率 ,A選項(xiàng)正確。
【考點(diǎn)定位】功和功率的計(jì)算、牛頓第二定律
12.【2018-2019?上海卷】位于水平面上的物體在水平恒力F1作用下,做速度為v1的勻速運(yùn)動(dòng);若作用力變?yōu)樾毕蛏系暮懔2,物體做速度為v2的勻速運(yùn)動(dòng),且F1與F2功率相同。則可能有 ( )
A.F2=F1,v1> v2 B.F2=F1,v1< v2
C.F2>F1,v1> v2 D.F2<F1,v1< v2
【答案】BD
【考點(diǎn)定位】本題考查功率及其相關(guān)知識(shí)
13.【2019?浙江?18】我國(guó)科學(xué)教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 ,設(shè)起飛過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力恒為 ;彈射器有效作用長(zhǎng)度為100m,推力恒定。要求艦載機(jī)在水平彈射結(jié)束時(shí)速度大小達(dá)到80m/s。彈射過程中艦載機(jī)所受總推力為彈射器和發(fā)動(dòng)機(jī)推力之和,假設(shè)所受阻力為總推力的20%,則
A.彈射器的推力大小為
B.彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為
C.彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率為
D.艦載機(jī)在彈射過程中的加速度大小為
【答案】ABD
【解析】設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力為 ,彈射器的推力為 ,則阻力為 ,根據(jù)動(dòng)能定理可得 , ,故解得 ,A正確;彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為 ,B正確;艦載機(jī)在彈射過程中的加速度大小為
,根據(jù)公式 可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 ,所以彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率為 ,故C錯(cuò)誤,D正確。
【考點(diǎn)定位】動(dòng)能定理,牛頓第二定律,運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,功率和功的計(jì)算
三、非選擇題
14.【2019?上海?23】如圖,汽車在平直路面上勻速運(yùn)動(dòng),用跨過光滑定滑輪的輕繩牽引輪船,汽車與滑輪間的繩保持水平。當(dāng)牽引輪船的繩與水平方向成 角時(shí),輪船速度為v,繩的拉力對(duì)船做功的功率為P,此時(shí)繩對(duì)船的拉力為__________。若汽車還受到恒定阻力f,則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為__________。
【答案】 ;
【考點(diǎn)定位】 功率;速度的合成與分解
【名師點(diǎn)睛】 本題重點(diǎn)是掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解,功率的計(jì)算。重點(diǎn)理解:因?yàn)槔K不可伸長(zhǎng),沿繩方向的速度大小相等。
15.【2019?浙江卷】節(jié)能混合動(dòng)力車是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來源的汽車。有一質(zhì)量m=1000kg的混合動(dòng)力轎車,在平直公路上以 勻速行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為 。當(dāng)駕駛員看到前方有80km/h的限速標(biāo)志時(shí),保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變,立即啟動(dòng)利用電磁阻尼帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作給電池充電,使轎車做減速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)L=72m后,速度變?yōu)?。此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率的 用于轎車的牽引, 用于供給發(fā)電機(jī)工作,發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能。假設(shè)轎車在上述運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力保持不變。求
(1)轎車以 在平直公路上勻速行駛時(shí),所受阻力 的大;
(2)轎車從 減速到 過程中,獲得的電能 ;
(3)轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能 維持 勻速運(yùn)動(dòng)的距離 !敬鸢浮浚1) (2) (3)
(3)根據(jù)題設(shè),轎車在平直公路上勻速行駛時(shí)受到的阻力仍為 。此過程中,由能量轉(zhuǎn)化及守恒定律可知,僅有電能用于克服阻力做功 ,
代入數(shù)據(jù)得
【考點(diǎn)定位】動(dòng)能定理,功和功率的計(jì)算
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