《第一部分专题三第1课时功 功率和功能关系.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一部分专题三第1课时功 功率和功能关系.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题强化练1. （2019辽宁省葫芦岛市一模）一辆CRH2型动车组的总质量M=2X IO5 kg, 额定输出功率为4 800 kW.假设该动车组在水平轨道上运动时的最大速度为270 km/h,受到的阻力立与速度。满足衣=上.当匀速行驶的速度为最大速度一半时， 动车组的输出功率为（）A. 600 kWB. 1 200 kWC. 2 400 kWD. 4 800 kW答案B2. （2019湖南怀化一模）（多选）质量为2千克的物体，放在水平面上，物体与 水平面间的动摩擦因数4=01，在水平拉力的作用下，由静止开始运动，水平拉 力做的功W和物体发生的位移s之间的关系如图所示，则（g取10m/s2）（）
2、A.此物体在A8段做匀加速直线运动B.此物体在人5段做匀速直线运动C.此物体在。4段做匀加速直线运动D.此物体在04段做匀速直线运动答案BC3. （2019广东省汕头市质检）一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v 匀速行驶，发动机的输出功率为P.从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发 动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2。之后又开始 匀速行驶.若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力.下列说法正 确的是（）pA.汽车加速过程的最大加速度为二B.汽车加速过程的平均速度为RC.汽车速度从。增大到2。过程中做匀加速运动D.汽车速度增大时发动机产生的牵引力不断增大A 设
3、汽车所受的阻力为尸f,则开始时夕=/7,加大油门后，Pi = Ff-2y,则 2P Ft v p Pi=2P.汽车在开始加大油门时的加速度最大，最大加速度为am=,。+2。 3选项A正确；若汽车做匀加速运动，则平均速度为下一=/,但随速度的增加, 由尸=后,可知汽车牵引力减小，则加速度减小，即汽车做加速度减小的加速运 3动，则平均速度不等于手，选项B、C、D错误.4. (2019江西景德镇一中月考)(多选)如图甲所示，在光滑水平面上叠放着质 量均为M=2kg的A、8两个滑块，用随位移均匀减小的水平推力尸推滑块A, 使它们运动，推力/随位移x变化的图像如图乙所示.已知两滑块间的动摩擦因 数”=(
4、).3, g取1() m/s?.下列说法正确的是( )A.在运动过程中滑块A的最大加速度是2.5 m/s2B.在运动过程中滑块3的最大加速度是3 mHC.滑块在水平面上运动的最大位移是3 mD.滑块运动的最大速度为 m/sAD 假设开始时A、5相对静止，对整体，根据牛顿第二定律，有F=2Ma,F1 ()解得。=砺=去5 m/s2=2.5 m/s?；分析。，3受到重力、支持力和A对4的摩擦力，根据牛顿第二定律有尸Ma=2X2.5N = 5NVw建=6N,所以A、B不会 发生相对滑动，保持相对静止，最大加速度均为2.5 m/,故A正确，B错误.当 /=（）时，加速度为0,之后A、3做匀速运动，位移
5、继续增大，故C错误.F- x图线与x轴所围的面积表示力尸做的功，W=|x2X10J=10J,当产=0,即。 =0时，A、8达到最大速度，对A、8整体，根据动能定理有W=X2M*0, 代入数据得vm=y5 m/s,故D正确.5. J AO B（多选汝I图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，。点为弹簧在 原长时物块的位置.物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动， 最远到达8点.在从A到8的过程中，物块（）A.加速度先减小后增大B.经过。点时的速度最大C.所受弹簧弹力始终做正功D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功AD 由A点开始运动时，F Fi,合力向右，小物块向右加速运动
6、，弹黄 压缩量逐渐减小，尸弹减小，由尸并一a=?知，。减小；当运动到尸辩=r时， 减小为零，此时弹簧仍处于压缩状态，由于惯性，小物块继续向右运动，此时 产共vFf,小物块做减速运动，且随着压缩量减小，/异与Ff差值增大，即加速度 增大；当越过O点后，弹簧被拉伸，此时弹力方向与摩擦力方向相同，有尸J + Ff=z屋，随着拉伸量增大，屋也增大.故从A到B过程中，物块加速度先 减小后增大，在压缩状态/兵=立时速度达到最大，故A对，B错；在AO段物 块运动方向与弹力方向相同，弹力做正功，在。8段物块运动方向与弹力方向相 反，弹力做负功，故C错；由动能定理知，A到8的过程中，弹力做功和摩擦 力做功之和为
7、0,故D对.6.O-c（2019河北邢台月考）（多选）把质量为（）.2 kg的小球放在竖立的弹簧上，并把 球向下按至A位置，如图甲所示.迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位 置C（图丙），途中经过位置8时弹簧正好处于自由状态（图乙）.已知& A的高度 差为（）.1 m,C、3的高度差为（）.2m,弹簧的质量和空气阻力均可忽略,g取1（） m/s2. 则下列说法正确的是（）A.小球在A位置时弹簧的弹性势能等于小球在C位置的重力势能B.小球到达5位置时，速度达到最大值2 m/sC.小球到达B位置时，小球机械能最大D.若将弹簧上端与小球焊接在一起，小球将不能到达B、C的中点CD 小球从A到。的过程
8、中，系统减少的弹性势能转化为重力势能，所以 弹性势能的变化量等于重力势能的变化量，但重力势能的大小与零势能面的选取 有关，故A错误；当小球受到的合力为零时，动能最大，此时弹簧处于压缩状 态，故B错误；从A到B的过程中弹簧对小球做正功，所以小球的机械能增加， 当弹簧恢复原长时小球机械能达到最大，故C正确；根据题意，若将弹簧上端 与小球焊接在一起，B、C中点处的弹性势能与A处的弹性势能相等，根据能量 守恒，从A向上运动到最高点的过程中重力势能增加，所以弹性势能必定要减 小，即不能到达8、。的中点，故D正确.7. （2019四川省成都市新都区摸底）（多选）某段滑雪道倾角为30。，滑雪运动 员（包括雪
9、具在内）总质量为团，从距底端高为处由静止开始匀加速下滑，下滑 加速度为多重力加速度为g）.在运动员下滑的整个过程中（）A.运动员减少的重力势能全部转化为动能B.运动员克服摩擦力做功为竽C.运动员最后获得的动能为誓D.系统减少的机械能为竽CD 由于运动员下滑的加速度a=gVgsin 30。=少，所以运动员在下滑过 程中受到了摩擦力的作用，摩擦力做负功，因此运动员减少的重力势能转化为动 能和内能，故A错误：由牛顿第二定律可知，运动员受到的合力尸合=ma=g?g,2下落的距离为s=2/?,故合力做的功卬=/”=侬.由动能定理可知，运动员最 2后获得的动能为Ek= W=w2g/?,故C正确；运动员所受
10、合外力/令= ?gsin 30 R=57g,故摩擦力Ff=，g,摩擦力所做的功1%=Rs=5侬7,故克服 摩擦力做功为故B错误；根据功能关系知，克服摩擦力做的功等于机械 能的减小量，故机械能减小了/心儿故D正确.8.（2019四川眉山中学月考）（多选）如图所示，质量M=4 kg的物块B与质量m =2 kg的物块A用一轻质弹簧连接后，置于一倾角9=37。且足够长的固定光滑 斜面上，C为固定在斜面底部且与斜面垂直的挡板，整个装置处于静止状态.现 用一平行于斜面向上、大小恒为尸=60 N的拉力作用在物块4上，使其沿斜面 向上运动，当物块B刚要离开挡板。时，物块A运动的距离为x=6m,贝I（已知sin
11、 370=0.6, cos 37=0.8, g 取 10m/)()A.此时物块4动能的增加量为360 JB.整个过程中弹簧弹性势能的增加量为300 JC.此时物块4的加速度大小为12 m/s2D.该轻弹簧的劲度系数为6 N/mCD 在物块A向上运动6 m的过程中，拉力/做的功为Wf=Et=360 J, 由功能关系可知，拉力”做的功转化为物块A增加的动能、重力势能和弹簧的 弹性势能，所以物块A动能的增加量小于360 J,故A错误；当物块4静止不动 时，设弹簧的压缩量为Ax,对A有机gsin37o = AAr,即吗37。,当物块 4运动的距离为x=6 m时，物块8刚要离开挡板C,对物块8进行受力分
12、析， 可知Mgsin370 = MxAx）,代入数据解得攵=6 N/m,故D正确：当物块A运动 的距离为x=6m时，设物块4运动的加速度大小为，弹黄的伸长量为/， 由牛顿第二定律可得 Fmgsin 37。-kAx = ma,又 Ar =xAr = 6 m mgs? 37。,两式联立并代入数据解得。=12 m/s2,故C正确；由功能关系可知弹 K黄弹性势能的增加量 AEp = Wfn 37AEla,因 Wfzgxsin 37 = 360 J 72J=288 J,所以整个过程中弹簧弹性势能的增加量小于288 J,故B错误.9. 2m甲（多选）如图所示，一个质量为2m的甲球和一个质量为m的乙球，用长
13、度为 2R的轻杆连接，两个球都被限制在半径为R的光滑圆形竖直轨道上，轨道固定 于水平地面.初始时刻，轻杆竖直，且质量为2小的甲球在上方，此时，受扰动 两球开始运动，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）A.甲球下滑过程中减少的机械能总等于乙球增加的机械能B.甲球下滑过程中减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能C.整个运动过程中甲球的最大速度为|V频D.甲球运动到最低点前，轻杆对乙球一直做正功ACD 在运动的过程中，重力对系统做正功，甲和乙的动能都增加.由于 只有动能和重力势能之间的相互转化，所以甲球下滑过程中减少的机械能总等于 乙球增加的机械能，故A正确；在运动的过程中，重力对系统做正功，甲和
14、乙 的动能都增加，所以甲球下滑过程中减少的重力势能总大于乙球增加的重力势 能，故B错误；当甲到达最低点时，乙也到达了最高点，该过程中系统减小的 重力势能等于系统增加的动能，由于两球的线速度相等，设该速度为V,则： 2吆2R得：v=3gR,故C正确；甲球运动到最低点前，乙的重力势能一直增大，同时乙的动能也一直增大，可知轻杆对乙球一直 做正功，故D正确.10. (2019山东日照一模)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场 地示意图如图所示.比赛时，运动员脚蹬起蹬器，身体成跪式，手推冰壶从本垒 圆心。向前滑行，至前卫线时放开冰壶使其沿直线。0滑向营垒圆心0,，为 使冰壶能在冰面上滑的更远，运
15、动员可用毛刷刷冰面以减小冰壶与冰面间的动摩 擦因数.已知。点到前卫线的距离c/=4 m, 0、O之间的距离L=30.0m,冰 壶的质量为20kg,冰壶与冰面间的动摩擦因数*=0.008,用毛刷刷过冰面后动 摩擦因数减小到2=0.004,营垒的半径R=lm, g取lOm*.本垒e 不二起蹬器前卫线营垒后卫线(1)若不刷冰面，要使冰壶恰好滑到。点，运动员对冰壶的推力多大？(2)若运动员对冰壶的推力为10 N,要使冰壶滑到营垒内，用毛刷刷冰面的 距离是多少？解析(1)设运动员对冰壶的推力为F,对整个过程，由动能定理得Fd-代入数据得/=12 N(2)设冰壶运动到营垒的最左边时，用毛刷刷冰面的距离是加
16、，冰壶运动到营垒的最右边时，用毛刷刷冰面的距离是X2,对冰壶的推力为尸由动能定理得F d一 1 m(LRx)从2吆xi= 0代入数据解得足=8 m由动能定理得 F d+一2%X2 = 0代入数据解得X2= 12 m所以要使冰壶滑到营垒内，用毛刷刷冰面的距离是812 m.答案(1)12N (2)812 m11.(2019河北省邯郸市质检)如图所示，在水平地面上固定一倾角0=3()。的粗糙 斜面，一质量为例的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面匀减速上滑高度H 后停止，在上滑的过程中，其加速度和重力加速度g大小相等.求：(1)小物块与斜面间的动摩擦因数；(2)该过程中系统由于摩擦产生的热量Q.解析
17、(1)在小物块沿斜面匀减速上滑的过程中，由牛顿第二定律有：啰in 9+?gcos 8=maa=g解得：=坐.(2)该过程中，小物块克服摩擦力所做的功为：HW=7gCOS。忑)由功能关系有：Q=W解得：Q=mgH.答案见解析 12.(2019.湖北省武汉市调研)如图，半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内， 。为其圆心.一质量为/的小滑块，在外力厂(未画出)的作用下静止在圆轨道上 的B点，。8与竖直方向的夹角为0(。分，重力加速度为g.(1)为使小滑块静止在B点，外力F的最小值Fmin多少？(2)若在8点撤去力”的同时，给小滑块一个沿切线方向向的初速度，为使 小滑块能滑上圆轨道的最高点C,求初速度内的范围.解析(1)为使小滑块静止在B点，外力F最小时其方向垂直于OB向上， 大小为：尸min = 7gSin 3.2(2)设小滑块沿圆轨道运动到。点时的速度大小为oc,由牛顿运动定律有等 Nmg小滑块从8点运动到。点，由机械能守恒定律有57加=%成:+mgR(l + cos 0) 联立解得 w(3 + 2cos 3)gR.答案(l)zgsin。(2)。0答速(3+2cos 9)gR