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1、学习必备欢迎下载考点 11功和功率两年高考真题演练1(2015 新课标全国卷 ，17) 一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间 t 的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变。下列描述该汽车的速度v 随时间 t 变化的图线中，可能正确的是() 2(2015 海南单科，3)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2 倍，则摩托艇的最大速率变为原来的 () A4 倍B2 倍C. 3倍D.2倍3(2015 浙江理综， 18)(多选)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。 舰载机总质量为3.0104 kg，设起飞过程中发动机
2、的推力恒为 1.0105 N；弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则() A弹射器的推力大小为1.1106 N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 11 页学习必备欢迎下载B弹射器对舰载机所做的功为1.1108 J C弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107 W D舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s24(2014 重庆理综，2)某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到
3、的阻力分别为车重的k1和 k2倍，最大速率分别为v1和v2，则() Av2k1v1Bv2k1k2v1Cv2k2k1v1Dv2k2v15(2014 新课标全国卷 ，16)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为 2v。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力 F1、F2所做的功，Wf1、 Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则() AWF24WF1，Wf22Wf1BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1，Wf22Wf16(201
4、5 四川理综，9)严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点。 地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20 s达最高速度 72 km/h，再匀速运动 80 s，接着匀减速运动15 s 到达乙站停住。 设列车在匀加速运动阶段牵引力为1106 N，匀速运动阶段牵引力的功率为6103 kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 11 页学
5、习必备欢迎下载功。(1)求甲站到乙站的距离；(2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气态污染物的质量。(燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3106克) 7(2015 天津理综， 10)某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图，皮带在电动机的带动下保持v1 m/s的恒定速度向右运动，现将一质量为 m2 kg 的邮件轻放在皮带上， 邮件和皮带间的动摩擦因数 0.5。设皮带足够长，取g10 m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求(1)邮件滑动的时间 t；(2)邮件对地的位移大小x；(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W。精选学习资料 - - -
6、- - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 11 页学习必备欢迎下载考点 11功和功率一年模拟试题精练1(2015 宁夏银川高三模拟 )一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0 时其速度为 1 m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平作用 F， 力 F 和滑块的速度 v 随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。设在第 1 s内、第 2 s内、第 3 s内力 F 对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是 () AW1W2W3BW1W2W3CW1W3W2DW1W2W32(2015 安徽省八校高三联考 )一辆汽车在平直公路上行驶时，受到的阻力为其重力的n
7、 倍，当其速度为 v、加速度为 a 时，发动机的实际功率为 P，重力加速度为 g，则该汽车的质量为 () A.P（ang）vB.（ang）vPC.P（nga）vvD.（nga）vP3(2015 江西省南昌市高三联考 )质量为 m 的汽车，额定功率为P，与水平地面间的动摩擦因数为 ，以额定功率匀速前进一段时间后驶过一半径为 R 的圆弧形凹桥，汽车在凹桥最低点时的速度与匀速行驶时相同，则此时汽车对桥面的压力FN的大小为 () 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 11 页学习必备欢迎下载AmgB.mR(Pmg)2Cmg1R(Pmg
8、)2 Dmg1R(Pmg)2 4(2015 开封一中检测 ) 如图所示，木板质量为M，长度为 L，小木块质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳跨过定滑轮分别与M 和 m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为 ，开始时小木块静止在木板左端，现用水平向右的力将小木块拉至右端，拉力至少做功为() AmgLB2mgLCmgL/2 D(Mm)gL5(2015 邯郸市高三月考 )一条长 12 m 的传送带，倾角为30，它能够将工件从地面送到卡车上，每个工件的质量为25 kg，传送带每分钟可传送 16 个工件，不考虑传送带对工件的加速，g10 m/s2，下列说法正确的是 () A传送带每分钟对工件做的总功是
9、2.4104 J B摩擦力每分钟对工件做的总功是1.2104 J C传送带的传送功率为100 W D传送带的传送功率为200 W 6(2015 江苏省扬州市高三联考 )(多选)有一辆质量为170 kg、输出功率为 1 440 W 的太阳能试验汽车，安装有约6 m2的太阳能电池板和蓄能电池， 该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 11 页学习必备欢迎下载为 30 W/m2。 若驾驶员的质量为70 kg， 汽车最大行驶速度为90 km/h。假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车(
10、) A以最大速度行驶时牵引力大小为57.6 N B起动时的加速度大小为0.24 m/s2C保持最大速度行驶1 h至少需要有效光照8 h D直接用太阳能电池板提供的功率可获得3.13 m/s的最大行驶速度7(2015 四川省成都市高三一诊)我国拥有航空母舰后，舰载机的起飞与降落等问题受到了广泛关注。20XX 年 11 月 23 日，舰载机歼15 首降“辽宁舰”获得成功，随后舰载机又通过滑跃式起飞成功。某兴趣小组通过查阅资料对舰载机滑跃起飞过程进行了如下的简化模拟：假设起飞时“航母”静止，飞机质量不变并可看成质点。“航母”起飞跑道由图示的两段轨道组成(二者平滑连接，不计拐角处的长度)，其水平轨道长
11、ABL，水平轨道与斜面轨道末端C 的高度差为h。一架歼 15 飞机的总质量为 m，在 C 端的起飞速度至少为v。若某次起飞训练中，歼 15 从 A 点由静止启动，飞机发动机的推力大小恒为 0.6mg，方向与速度方向相同，飞机受到空气和轨道平均阻力的合力大小恒为 0.1mg。重力加速度为 g。求：(1)飞机在水平轨道 AB 上运动的时间；(2)在水平轨道末端 B，发动机的推力功率；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 11 页学习必备欢迎下载(3)要保证飞机正常起飞，斜面轨道的长度满足的条件。(结果用m、g、L、h、v 表示)
12、参考答案考点 11功和功率两年高考真题演练1A当汽车的功率为 P1时，汽车在运动过程中满足P1F1v，因为 P1不变，v 逐渐增大，所以牵引力F1逐渐减小，由牛顿第二定律得 F1fma1，f 不变，所以汽车做加速度减小的加速运动，当F1f 时速度最大，且 vmP1F1P1f。当汽车的功率突变为P2时，汽车的牵引力突增为 F2，汽车继续加速，由P2F2v 可知 F2减小，又因 F2fma2，所以加速度逐渐减小，直到F2f 时，速度最大 vmP2f，以后匀速运动。综合以上分析可知选项A 正确。 2D设 fkv，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有 PFvfvkv vkv2，变化后有 2
13、PFvkvvkv2，联立解得 v 2v，D 正确。 3ABD设总推力为 F，位移 x，阻力 F阻20%F，对舰载机加速过程由动能定理得Fx20%F x12mv2，解得 F1.2106 N，弹射器推力 F弹FF发1.2106 N1.0105 N1.1106 N，A 正精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 11 页学习必备欢迎下载确；弹射器对舰载机所做的功为WF弹 x1.1106100 J1.1108 J，B 正确；弹射器对舰载机做功的平均功率PF弹0v24.4107 W，C 错误；根据运动学公式v22ax，得 av22x32 m
14、/s2，D 正确。 4B汽车以最大速率行驶时，牵引力F 等于阻力 f，即 Ffkmg。由 Pk1mgv1及 Pk2mgv2，得 v2k1k2v1，故 B 正确。 5CWF112mv2 mgv2t，WF212m 4v2 mg2v2t，故 WF24WF1；Wf1 mgv2t，Wf2 mg2v2t，故 Wf22Wf1，C 正确。6解析(1)设列车匀加速直线运动阶段所用的时间为t1；距离为 s1；在匀速直线运动阶段所用的时间为t2，距离为 s2，速度为 v；在匀减速直线运动阶段所用的时间为t3，距离为 s3；甲站到乙站的距离为 s。则 s112vt1s2vt2s312vt3ss1s2s3联立 式并代入
15、数据得 s1 950 m(2)设列车在匀加速直线运动阶段的牵引力为F，所做的功为 W1；在匀速直线运动阶段的牵引力的功率为P，所做的功为W2。设燃油精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 11 页学习必备欢迎下载公交车做与该列车从甲站到乙站相同的功W， 将排放气态污染物质量为 M。则 W1Fs1W2Pt2WW1W2M(3109 kg J1)W联立 式并代入数据得M2.04 kg答案(1)1 950 m(2)2.04 kg 7解析(1)设邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力为 Ff，则 Ff mg由牛顿第二定律可
16、得 mgma由运动学公式 vat由 式并代入数据得 t0.2 s(2)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，对邮件应用动能定理，有Ffx12mv20由式并代入数据得 x0.1 m(3)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，设皮带相对地面的位移为 s，则 svt摩擦力对皮带做的功WFfs由 式并代入数据得 W2 J答案(1)0.2 s(2)0.1 m(3)2 J 一年模拟试题精练精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 11 页学习必备欢迎下载1B2.A 3C机车以恒定功率匀速行驶，满足Pfvmg v，所以 vP mg。在凹形桥最低点时，根据牛
17、顿第二定律得Fmgmv2R，则汽车对桥面的压力大小等于支持力大小为FNFmg1R(P mg)2。故 C 正确，A、B、D 错误。 4A将小木块缓慢拉至木板右端，拉力F 做功最少，其中F mgFT，FT mg，小木块位移为L2，所以 WFFL2 mgL，故A 对。 5A传送工件时不计加速，则工件随传送带一起匀速上升，即摩擦力 Ffmgsin ，传送带对工件做功实质是传送带的摩擦力Ff对工件做功，所以WnFf l16mgsin 30 l2.4104J，A 项正确，B 项错误；由功率定义PWt2.410460W400 W，知 C、D项错误。 6AC根据 P额Fvmax，得 FP额vmax1 4402
18、5N57.6 N，故 A正确；以额定功率启动时有Ffma，而刚启动时 v0，则 f0，故刚启动时加速度很大， B 错误；由公式 WPt，由能量守恒得 1 440 W1 h306 Wt，得 t8 h，即保持最大速度行驶1 h 至少需要有效光照 8 h，故 C 正确；由题意：汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，设 fkv，则结合前面分析有57.6k25，得 k2.304，当精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 11 页学习必备欢迎下载直接用太阳能电池板提供的功率行驶达最大速度时：牵引力阻力，即180vkv，得 v8.895 m/
19、s ，故 D 错误。 7解析(1)设飞机在水平轨道的加速度为a，运动时间为 t，发动机的推力为 F，阻力为 f由牛顿第二定律得Ff0.6mg0.1mgmaa0.5 g，L12at2，解得 t2Lg(2)设飞机在 B 端的速率为 v ，功率为 Pv atgL，解得 PFv0.6mg gL(3)设飞机恰能在 C 端起飞时，斜面轨道长为l0整个过程中，由动能定理有，(Ff)(Ll0)mgh12mv2解得 l0v2g2hL所以，斜面轨道长度满足的条件得lv2g2hL答案(1)2Lg(2)0.6mg gL(3)lv2g2hL精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 11 页