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[A组 素养达标]
1.(多选)关于功率,下列各种说法中正确的是( )[来源:学科网]
A.物体做的功越多,说明功率越大
B.功率的大小表示做功快慢
C.由P=可知机器做功越多,其功率越大
D.单位时间内物体做功越多,其功率越大
解析:功率是表示做功快慢的物理量,数值上等于单位时间内所做的功,故B、D正确,A、C错误.
答案:BD
2.汽车上坡的时候,司机一般需要换挡,其目的是( )
A.减小速度,得到较小的牵引力
B.增大速度,得到较小的牵引力
C.减小速度,得到较大的牵引力
D.增大速度,得到较大的牵引力
解析:汽车的功率一定时,由P=Fv可知,速度越小,得到的牵引力越大,故选C.
答案:C
3.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,到达竖直状态的过程如图所示,飞行员受重力的瞬时功率变化情况是( )
A.一直增大
B.一直减小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
解析:由瞬时功率计算式P=Fvcos α可知,初状态P1=0,最低点P2=0,中间状态P>0.所以瞬时功率变化情况是先增大后减小,故C正确.
答案:C
4.2015年10月,我国自主研发的第一艘平流层飞艇“圆梦”号试飞成功.若飞艇在平流层水平匀速飞行时,所受空气阻力与飞行速度成正比.当匀速飞行速度为v时,动力系统的输出功率为P;当匀速飞行速度为2v时,动力系统的输出功率为( )
A.
B.
C.2P
D.4P
解析:设当飞艇以速度v匀速飞行时,所受空气阻力为f,则P=fv.由题意,当匀速飞行速度为2v时,所受空气阻力为2f,所以此时动力系统输出的功率P1=2f·2v=4P,D正确.
答案:D
5.质量为5 t的汽车,在水平路面上以加速度a=2 m/s2启动,所受阻力为1.0×103 N,汽车启动后第1 s末的瞬时功率是( )
A.2 kW
B.22 kW
C.1.1 kW
D.20 kW
解析:根据牛顿第二定律得F-f=ma,则F=f+ma=1 000 N+5 000×2 N=11 000 N.汽车第1 s末的速度v=at=2×1 m/s=2 m/s,所以P=Fv=11 000×2 W=22 000 W=22 kW,故B正确,A、C、D错误.
答案:B
6.一小球以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是( )
解析:设经过时间t速度大小为v,其方向与竖直方向(或重力方向)成θ角,由功率公式P=Fvcos θ知,此时重力的功率P=mgvcos θ=mgvy=mg·gt=mg2t,所以A正确.
答案:A
7.(多选)如图所示是健身用的“跑步机”示意图,质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上,运动员用力后蹬皮带,皮带运动过程中,受到的阻力恒定为f,使皮带以速度v匀速运动,则在运动过程中,下列说法正确的是( )
A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力
B.人对皮带不做功
C.人对皮带做功的功率为mgv
D.人对皮带做功的功率为fv
解析:脚蹬皮带时,脚和皮带之间产生了摩擦力,皮带受到的摩擦力是皮带运动的动力,故选项A正确;皮带在人的作用下移动了距离,人对皮带做功,故选项B错误;运动过程中受到的阻力恒定为f,使皮带以速度v匀速运动,人对皮带做功的功率,等于阻力的功率,即人对皮带做功的功率为fv,故选项C错误,选项D正确.[来源:学科网]
答案:AD
8.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,则摩擦艇的最大速率变为原来的( )
A.4倍
B.2倍
C.倍倍
D.
解析:设摩托艇所受阻力为f,最大速率为v,则f=kv,其最大功率P=fv=kv2;当功率变为原来的2倍时,最大速率为v′,则2P=kv′2,故,选项D正确.
=
答案:D
[B组 素养提升]
9.(多选)如图所示为一种测定运动员体能的装置,运动员的质量为m1,绳的一端拴在腰间并沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量与摩擦),绳的下端悬挂一个质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速度v匀速向右运动.下面说法中正确的是( )
A.绳子拉力对人做正功[来源:Z_xx_k.Com]
B.绳子拉力对人不做功
C.运动员对传送带做功的瞬时功率为m2gv
D.运动员对传送带做功的瞬时功率为(m1+m2)gv
解析:由公式W=Fs可知,因s=0,故绳子拉力对人不做功,选项A错误,B正确;由平衡条件知人受传送带的摩擦力大小为m2g,因而人作用于传送带上的摩擦力大小也为m2g,由公式P=Fv可知,运动员对传送带做功的瞬时功率为m2gv,选项C正确,D错误.
答案:BC
10.(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3.0×104 kg,设起飞过程中发动机