2022届高考物理一轮复习专题39功率和机车启动问题练习含解析
展开1.[2021·南充一模]如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点,在此过程中拉力F的瞬时功率的变化情况是( )
A.逐渐减小
B.逐渐增大
C.先减小,后增大
D.先增大,后减小
2.[2021·淮安中学测试](多选)
质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用.力的大小F与时间t的关系如图所示,设力的方向始终保持不变,则( )
A.3t0时刻力F的瞬时功率为eq \f(5F eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) t0,m)
B.3t0时刻力F的瞬时功率为eq \f(15F eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) t0,m)
C.在t=0到3t0这段时间内,水平力F的平均功率为eq \f(23F eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) t0,4m)
D.在t=0到3t0这段时间内,水平力F的平均功率为eq \f(25F eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) t0,6m)
3.(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面.某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等.不考虑摩擦阻力和空气阻力.对于第①次和第②次提升过程( )
A.矿车上升所用的时间之比为4∶5
B.电机的最大牵引力之比为2∶1
C.电机输出的最大功率之比为2∶1
D.电机所做的功之比为4∶5
4.如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知( )
A.物体加速度大小为2m/s2
B.F的大小为21N
C.4s末F的功率大小为42W
D.4s内F做功的平均功率为42W
5.[2021·银川一中]质量为100kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速,受到的阻力不变,其加速度a和速度的倒数eq \f(1,v)的关系如图所示,则赛车( )
A.速度随时间均匀增大B.加速度随时间均匀增大
C.输出功率为40kWD.所受阻力大小为4000N
6.[2021·南昌模拟]如图所示为牵引力F和车速倒数eq \f(1,v)的关系图像,若汽车质量为2×103kg,它由静止开始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,设其最大车速为30m/s,则正确的是( )
A.汽车所受阻力为2×103N
B.汽车车速为15m/s,功率为3×104W
C.汽车匀加速的加速度为3m/s2
D.汽车匀加速所需时间为4.5s
7.[2021·广东东莞模拟]汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到的阻力恒定不变,则汽车上坡过程的v-t图像不可能是下图中的( )
8.[2021·金华十校模拟]
如图所示,某工地上的塔吊正在以额定功率P0将重物从静止开始竖直吊起,重物上升高度为h时刚好达到最大速度.重物的质量为m,绳子对重物的拉力为F,重物受到的空气阻力f大小不变.重物上升h的过程中,下列说法正确的是( )
A.重物的最大速度为eq \f(P0,f)
B.重物的重力势能增加了Fh
C.重物的机械能增加了Fh
D.重物在做加速度不断减小的加速运动
9.[2021·湖南卷]“复兴号”动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的.总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶.该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为P,若动车组所受的阻力与其速率成正比(F阻=kv,k为常量),动车组能达到的最大速度为vm.下列说法正确的是( )
A.动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变
B.若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动
C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶的速度为eq \f(3,4)vm
D.若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间t达到最大速度vm,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) -Pt
专题39 功率和机车启动问题
1.B 设细线与竖直方向的夹角为θ,在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点的过程中,拉力F的瞬时功率P=Fvcsθ,沿小球运动轨迹的切线方向有Fcsθ=mgsinθ,解得P=mgvsinθ,所以拉力F的瞬时功率逐渐增大,选项B正确.
2.BD 3.AC 4.A 5.C 6.A 7.A
8.D 重物达到最大速度时匀速运动,有P0=(mg+f)vm,vm=eq \f(P0,f+mg),A错误;重力势能的增加量为mgh,B错误;重物机械能的增加量为(F-f)h,C错误;由P0=F·v,F-f-mg=ma可知v增大,F减小,a减小,D正确.
9.C 在动车组匀加速启动的过程中,对动车组受力分析,根据牛顿第二定律有F1-F阻=ma1,其中F阻=kv,在动车组匀加速启动的过程中,加速度a1不变,v增大,则F阻增大,故牵引力F1逐渐增大,A错误;若四节动力车厢输出功率均为额定值,则牵引力F2=eq \f(4P,v),而F2-F阻=ma,其中F阻=kv,由v增大可知加速度a减小,所以动车组从静止开始做加速度减小的变加速运动,B错误;设当四节动力车厢输出的总功率为2.25P时,动车组匀速运动的速度为v′m,动车组匀速行驶时受力平衡,有F′=F阻=kv′m,则4P=kv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) 、2.25P=kv′ eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ,解得v′m=eq \f(3,4)vm,C正确;当四节动力车厢输出功率均为额定值时,对动车组从启动到达到最大速度的过程,根据动能定理有4Pt-W克=eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ,解得这一过程中该动车组克服阻力做的功W克=4Pt-eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ,D错误.
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新高考物理一轮复习专题6.1 功与功率 机车启动问题 精品讲义(含解析): 这是一份新高考物理一轮复习专题6.1 功与功率 机车启动问题 精品讲义(含解析),共17页。
新高考物理一轮复习知识梳理+分层练习专题31 功、功率、机车启动问题(含解析): 这是一份新高考物理一轮复习知识梳理+分层练习专题31 功、功率、机车启动问题(含解析),共22页。