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1、精选优质文档-倾情为你奉上功率与机车的启动【巩固练习】一、选择题:1雨滴在空中运动时所受阻力与其速度的平方成正比,若有两个雨滴从高空中落下,其质量分别为m1、m2,落至地面前均做匀速直线运动,则匀速运动时其重力功率之比为( ) Am1:m2 B C D2一个小孩站在船头,按图甲、乙所示两种情况用同样大小的力拉绳,经过相同的时间t(船未碰撞),小孩所做的功W1、W2及在时间t内小孩拉绳的功率P1、P2的关系为( )A, B, C, D,3物体在水平恒力F作用下,由静止起沿水平面由A点运动了s米到达B点,则当( )A水平面光滑时,力F对物体做功的平均功率较大B水平面不光滑时,力F对物体做功的平均功
2、率较大C水平面光滑时,力F在B点的瞬时功率大D水平面不光滑时,力F在B点的瞬时功率大4如图所示,物体质量为10kg,动滑轮质量不计,竖直向上拉动细绳,使物体从静止开始以5m/s2的加速度上升,则拉力F在1s末的瞬时功率为()(g取10m/s2)A750W B375W C125W D150W5细绳的一端固定,另一端拴一小球,拉起小球,使悬线沿水平方向伸直,将小球由静止释放,在小球运动到最低点的过程中,小球所受重力的瞬时功率是怎样变化的()A不断增大 B不断减小 C先增大后减小 D先减小后增大6汽车以速率v1沿一斜坡向上匀速行驶,若保持发动机功率不变,沿此斜坡向下匀速行驶的速率为v2,则汽车以同样
3、大小的功率在水平路面上行驶时的最大速率为(设三情况下汽车所受的阻力相同)( )ABCD7. 水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为(01)现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动设F的方向与水平面夹角为,如图所示在从0逐渐增大到90的过程中,木箱的速度保持不变,则( ) AF先减小后增大 BF一直增大 CF的功率减小 DF的功率不变8. 如图所示,在外力作用下某质点运动的v-t图像为正弦曲线从图中可以判断( ) A在0t1时间内,外力做正功 B在0t1时间内,外力的功率逐渐增大 C在t2时刻,外力的功率最大 D在t1t3时间内,外力做的总功为零 二、解答题:1质量为m的小球做自由落
4、体运动,从开始下落计时,在连续相等的时间t内,求:(1)重力做功的平均功率之比为多少?(2)每段时间末重力的瞬时功率之比为多少?2如图甲所示,质量为1 kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1 s末后将拉力撤去,物体运动的v-t图像如图乙所示,试求:(1)拉力F;(2)拉力F的平均功率3一辆电动自行车的铭牌上给出了如下技术指标:车型26型电动自行车整车质量30kg最大载重120kg额定输出功率120W额定电压40V额定电流3.5A质量为M70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.02倍,g取10m/s2则在电动自行车正常工作时,人骑车行驶的最
5、大速度为多少?4. 滑板运动是一项非常刺激的水上运动研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为,其中v为滑板速率(水可视为静止)某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角时(如图所示),滑板做匀速直线运动,相应的,人和滑板的总质量为108 kg,试求(重力加速度g取10 m/s2,sin 37取,忽略空气阻力): (1)水平牵引力的大小; (2)滑板的速率;(3)水平牵引力的功率5. 修建高层建筑时常用的有塔式起重机在起重机将质量m5103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大
6、值时,保持该功率直到重物做的匀速运动g取10m/s2,不计额外功,求 (1)起重机允许输出的最大功率(2)重物做匀加速直线运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率 【答案与解析】一、选择题:1D解析:设,雨滴匀速下落,则由得,而2B解析:第一种情况,小孩的脚对他所站的船做功,同时绳对小孩的拉力对小孩也做功;第二种情况下,除上述功外,小孩对另一小船又多做了一部分功,所以;,故,则B正确3AC解析:水平面光滑时物体做匀加速直线运动,有:F=ma(1) s=at2(2) (3)v2=2as(4) P=Fv(5)由方程(1)(2)(3)得:由方程(1)(4)(5)得:水平面不光滑时,物体做匀加速直
7、线运动有:F-f=ma(6)由方程(6)(2)(3)得由方程(6)(4)(5)得由此有: P1P故选项AC正确。4A解析:先由牛顿第二定律求出F:2F-mg=ma. 解得F=75N,1s末物体上升的速度为:v1=at=51=5m/s,故施力端的速度为v2=2v1=10m/s,所以力F在1s末的瞬时功率为P=Fv2=7510=750(W)5C解析:如图所示,开始时v=0,则P=0;小球在从A向B运动过程中速度不断增大重力的瞬时功率P=mgvcos。小球运动到B点时=90,v最大,但v与mg垂直,瞬时功率仍为零。所以本题正确答案为C。6. C解析:设汽车的质量为m,斜坡倾角为,汽车沿斜坡匀速向上和
8、匀速向下时的牵引力分别为F1、F2,阻力大小为f,根据力平衡条件和功率公式可知若汽车沿水平路面行驶,达最大车速时牵引力等于阻力,即或 所以7. A、C解析:木箱受力情况如图所示,木箱一直做匀速运动 ; 由解出故角从0增大到90的过程中,F先减小后增大,A项正确,B项错误 故角从0增大到90的过程中,P在减小,C项正确,D项错误8. A、D解析:由图像可知,0t1时间内,v增大,所以外力做正功,故A正确;a减小,则外力减小,外力的功率PFv,t0时刻v0,P00tt1时刻,a0,F0,P10,故0t1时刻外力功率先增后减,所以B选项错误,C选项错误;t1t3时刻,v1v3,即动能没变,所以外力做
9、的总功为零,D正确 二、解答题:1解析:(1)重力在连续相等时间内所做的功为mgh1、mgh2、mgh3mghn依题意,所以,又h1、h2、h3hn为自由落体在连续相等时间内的位移由匀变速运动性质知:h1:h2:h3:hn1:3:5:(2n-1)(nl、2、3、),所以:1:3:5:(2n-1)(n1、2、3、) (2)由Pmgv知每段时间末,重力的瞬时功率比等于每段时间末的速度之比,则有:v1:v2:v3:vn1:2:3:n(n1、2、3、)2解析:(1)当撤去拉力F后,物体做匀减速直线运动,由图乙可求出加速度a26m/s2由牛顿第二定律有,解得当物体受拉力F的作用时,由牛顿第二定律有,由图
10、乙可求出加速度,解得F18 N (2)物体在拉力F作用下通过的位移,所以拉力F的平均功率3解析:从电动自行车铭牌上获得的有用信息为:整车质量为30 kg,额定输出功率为120W分析知电动自行车在额定功率下行驶时,当牵引力与阻力相等时,即时速度达最大值 设车的质量为m,由题意知,地面对车的阻力为,当车达到最大速度时,应有,解得4.解析:(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示 由共点力平衡条件可得 , , 由联立,得 F810 N (2)由, 得 (3)水平牵引力的功率PFv4050 W5. 解析:(1)设起重机允许输出的最大功率为P0,重物达到最大速度时,拉力F0等于重力 , 代入数据,有: (2)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F,速度为v1,匀加速运动经历时间为t1,有: , , , 由得: t2 s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v2,输出功率为P,则 , , 由,得:Pm(g+a)at2.04104 W 专心-专注-专业