【物理】2020届高考物理二轮复习能量和动量专题强化（2）功和功率B

【物理】2020届高考物理二轮复习能量和动量专题强化（2）功和功率B

功和功率B ‎1、汽车以额定功率从水平路面开始上坡时,司机换低速档是为了(   )‎ A.增大速度,增大牵引力 B.减小速度,减小牵引力 C.增大速度,减小牵引力 D.减小速度,增大牵引力 ‎2、如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下。已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为两点间的水平距离为L。滑雪者在段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )‎ A.大于 B.小于 ‎ C.等于 D.以上三种情况都有可能 ‎3、清洁工人在清洁城市道路时驾驶洒水车沿平直粗糙路面匀速行驶,当洒水车行驶到某路口时开始洒水,若洒水车的速度保持不变,且所受阻力与车重成正比,则开始洒水后(   )‎ A.洒水车受到的牵引力保持不变 B.洒水车受到的牵引力逐渐增大 C.洒水车发动机的输出功率保持不变 D.洒水车发动机的输出功率不断减小 ‎4、放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间图像和拉力的功率与时间图像分别如图甲、乙所示,则物体的质量为(取)( )‎ ‎ A. B. C. D.‎ ‎5、如图所示，质量相同的甲、乙两个小物块，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断不正确的是(　　 )‎ A．两物块到达底端时动能相同 B．两物块到达底端时速度相同 C．乙物块运动到底端的过程中重力做功的瞬时功率在增大 D．两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率小于乙物块重力做功的瞬时功率 ‎6、如图所示,一足够长的斜面倾角为45°,一弹性小球,在与斜面上端等高的某处A点由静止释放,小球落到斜面上的B点后反弹,反弹时速度大小不变,反弹前后,速度方向与斜面夹角相等,小球反弹后落到斜面上C点,不计空气阻力,则小球在AB段和BC段运动中(   )‎ A. 若小球释放点自A点向右平移少许,则小球反弹后再次落到斜面上时速度方向与落到C点的相同 B.重力做功的平均功率之比为 C.运动的竖直高度之比为 D. 运动时间之比为 ‎7、质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度--时间图象如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线。已知从时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f，以下说法正确的是　　 ‎ A．时间内，汽车牵引力的功率保持不变 B．时间内，汽车的功率等于 C．时间内，汽车的平均速率小于 D．汽车运动的最大速率 ‎8、物体在水平地面上受到水平推力的作用,在6s内力F、速度v随时间变化如图所示,由图象可得（ ）‎ A.物体的质量为 B.物体在6s内运动的位移为6m C.在2s内推力做的功为2J D.物体与地面间的动摩擦因数为0.025‎ ‎9、如图,人站在自动扶梯上不动,随扶梯向上匀速运动的过程中,下列说法中正确的是(   )‎ A.人所受的合力对人做正功 B.重力对人做负功 C.扶梯对人做的功等于人增加的重力势能 D.摩擦力对人做的功等于人机械能的变化 ‎10、静止在粗糙水平面上的物块A在方向始终水平向右的拉力作用下做直线运动,t=4 s时停下,其速度—时间图象如图所示,已知物块A与水平面间的动摩擦因数处处相同,下列判断正确的是(   )‎ A.从t=1 s到t=3 s这段时间内拉力的功率保持不变,该功率为整个过程的最大值 B.从t=1 s到t=3 s这段时间内拉力不做功 C.全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功 D.全过程合外力做的总功等于零 ‎11、下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则(   )‎ 自重 ‎40kg 额定电压 ‎48V 载重 ‎75kg 额定电流 ‎12A 最大行驶速度 ‎20km/h 额定输出功率 ‎350W A.电动机的输入功率为576W B.电动机的内电阻为 C.该车获得的牵引力为104N D.该车受到的阻力为63N ‎12、在检测某款电动汽车性能的试验中,电动汽车由静止开始沿平直公路以加速度匀加速启动,当功率达到额定功率时保持功率不变,最终电动汽车做匀速运动,设整个运动过程电动汽车受到的阻力不变,图中和P分别表示电动汽车速度大小、加速度大小、牵引力大小、阻力大小和功率,其中正确的是( ) A. B.‎ C. D.‎ ‎13、质量为kg的汽车，由静止开始沿平直公路行驶，当速度达到一定值后，关闭发动机滑行，速度图象如图所示，设整个过程阻力不变．则：‎ ‎(1)在汽车行驶的整个过程中，发动机做功多少?‎ ‎(2)在汽车行驶的整个过程中，克服摩擦力做功的功率多大?‎ ‎14、一辆汽车质量为，最大功率为，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为，其行驶 过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示． 试求：‎ ‎(1)的大小；‎ ‎(2)整个运动过程中的最大加速度；‎ ‎(3)匀加速运动过程的最大速度是多大？当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大？‎ ‎15、如图所示,我国高速铁路使用的和谐号动车组由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.某列动车组由8节车厢组成,其中车头第1节、车中第5节为动车,其余为拖车,假设每节动车和拖车的质量均为,每节动车提供的最大功率,重力加速度g取.‎ ‎1.假设动车组行驶过程中每节车厢所受阻力f的大小均为车厢重力的0.01,若该动车组从静止以加速度加速行驶.求:‎ ‎①此过程中第5节和第6节车厢间作用力的大小;‎ ‎②动车组以此加速度行驶时所能持续的时间.‎ ‎2.若行驶过程中动车组所受阻力的大小与速度成正比,两节动车带动6节拖车的动车组所能达到的最大速度为,为提高动车组速度,现将动车组改为4节动车带动4节拖车,则动车组所能达到的最大速度为,求与的比值.‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：D 解析：本题考查了功率与速度和牵引力的关系。由P=FV知功率一定时，为了便于上坡，要增大牵引力，必须通过减小速度才能实现。‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：C 解析：设斜坡与水平面的交点为长度为水平长度为与水平面间的夹角为θ,如图所示,则滑雪者在水平面在上所受摩擦力做功,在斜坡上所受摩擦力做功,所以滑雪者在段运动的过程中,摩擦力做功,所以滑雪者克服摩擦力所做的功为,故选项C正确。‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：D 解析：设洒水车的质量为m,洒水车所受的牵引力为F,阻力为f,因为洒水车所受阻力与车重成正比,即,由平衡条件得,因为洒水车在洒水过程中质最不断减小,故洒水车所受的牵引力减小,选项AB错误;洒水车发动机的输出功率,因F减小,故P减小,选项C错误,选项D正确。‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：B 解析：在0~2s内,物体的速度、水平拉力的功率都随时间均匀变化,由图知,,由于,可知此阶段内拉力恒定,大小为,此阶段中由牛顿第二定律有。在内,物体匀速运动,合力为零,有,则物体的质量,B正确。‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：B 解析：根据动能定理得，，知两物块到达底端的动能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同。故A正确，B错误；乙做匀加速直线运动，速度逐渐增大，重力的瞬时功率P＝mgvsinθ，则重力的瞬时功率增大，故C正确；两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，则乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率。故D正确。‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：A 解析：‎ 设AB=h,则落到斜面上时的时间;速度为,则反弹速度也为,‎ 在斜面上做平抛运动:,解得,,选项D错误;‎ 在AB段,重力做功的平均功率:;‎ 在BC段重力做功的平均功率:,则,选项B错误;‎ 运动的竖直高度之比为,选项C错误;‎ 若设小球从斜面上水平抛出后落到斜面上时速度方向与水平方向夹角为θ,则根据平抛运动的推论可知 ‎,则小球落到斜面上时的速度方向一定;若小球释放点自A点向右平移少许,则小球反弹后仍水平抛出,则再次落到斜面上时速度方向与落到C点的相同,选项A正确;故选A.‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：D 解析：A、时间内，汽车做匀变速直线运动，牵引力不变，所以牵引力的功率，牵引力的功率随时间均匀增加，A错误 B、时间内汽车的功率不变等于t1时刻的功率，可得 ，B错误 C、时间内汽车做加速度逐渐减小的加速运动，位移大于相应匀变速直线运动的位移，所以平均速率大于，C错误 D、汽车的最大速度 ，D正确 ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：D 解析：由图象看出,物体在做匀速直线运动,‎ 则有:,由速度图象可以知道,物体加速度为:， 由牛顿第二定律得:代入计算得出:,故A错误；‎ 物体在6s内运动的位移为:,故B错误；‎ 前2s内通过的位移为:,在2s内推力做的功为:,故C错误; 由得:,所以D选项是正确的；所以选D。‎ ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：BC 解析：人站在自动扶梯上不动,随扶梯向上匀速运动,受重力和支持力,重力做负功,重力势能增加,支持力做正功,合外力为零,所以合外力做功等于零,故A错误,B正确;‎ 由上分析可知,扶梯对人做的正功等于重力做的负功,所以扶梯对人做的功等于人增加的重力势能,故C正确;‎ 人不受摩擦力,所以没有摩擦力做功,人站在自动扶梯上不动,随扶梯向上匀速运动的过程中,人的动能不变,势能增加,所以人的机械能增加,故D错误。所以BC正确,AD错误。‎ ‎ ‎ ‎10答案及解析：‎ 答案：CD 解析：‎ 由图象可知,物块在0~1 s内做匀加速直线运动,拉力大于摩擦力,在1 s末时刻,P=Fv0>fv0,1~3 s内做匀速运动,拉力等于摩擦力,‎ P′=F′v0=fv0,P>P′,故A错误;从t=1 s到t=3 s这段时间内拉力等于摩擦力,拉力方向上 有位移,所以拉力做功,故B错误;对物块运动的全过程运用动能定理可知,合外力做的总功 等于零,即拉力做的功等于克服摩擦力所做的功,故C,D正确.‎ ‎ ‎ ‎11答案及解析：‎ 答案：AD 解析：电动机的输入功率,因此A选项是正确.电动机正常工作时 为非纯电阻电路,不能用欧姆定律求内电阻,因此B选项是错误.电动车速度最大时,牵引力F 与阻力大小相等,由得,因此C选项是错误、D正确;所 以AD选项是正确的.‎ ‎ ‎ ‎12答案及解析：‎ 答案：ABC 解析：开始时电动汽车功率逐渐增加,,故图线为过原点的直线,后来功率恒定,选项A正确;电动汽车牵引力开始时大小不变,然后逐渐减小,最后牵引力大小等于阻力,选项B正确;在图象中斜率表示加速度,电动汽车开始时加速度不变,后来逐渐减小至零,过程中汽车的加速度,不变,设时刻的速度为,则,,联立可得,时刻汽车速度达到最大值,此时,则,,选项C正确,D错误.‎ ‎ ‎ ‎13答案及解析：‎ 答案：(1) ‎ ‎ ‎ 由加速阶段： ‎ 减速阶段： ‎ 求得： f＝2.5×103 N ‎ 由速度图像可知：‎ 加速阶段位移 ‎ 整个过程中，发动机做功为 ‎(2)全过程平均速度为V＝10m/s, ‎ 功率 ‎ 解析：‎ ‎ ‎ ‎14答案及解析：‎ 答案：‎ ‎(1)由题图中可以看出图线AB段牵引力F不变，阻力Ff不变，汽车做匀加速直线运动，图线C的斜率表示汽车的功率P，P不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度，此后汽车做匀速直线运动．故有：‎ 当汽车的速度为时，牵引力为，‎ ‎(2)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大 阻力;‎ ‎.‎ ‎(3)与B点对应的速度为 解析：‎ ‎ ‎ ‎15答案及解析：‎ 答案：1.①以第6、7、8节车厢为整体进行分析,总质量为3m,整体所受拉力为F,根据牛顿第二定律有 代入数据解得.‎ ‎②设每节动车提供的牵引力为F,动车匀加速行驶能达到的最大速度为,对整个动车组进行分析,根据牛顿第二定律,有 则 代入数据解得 持续时间.‎ ‎2.动车组以最大速度行驶时有,其中k为比例系数.‎ 依据公式,有 解得.‎ 解析：‎ ‎ ‎