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专题11 机械能1-做功与功率及动能定理的简单应用
(2012-2021)
1.(2021浙江)中国制造的某一型号泵车如图所示,表中列出了其部分技术参数。已知混凝土密度为
,假设泵车的泵送系统以的输送量给
高处输送混凝土,则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为( )
发动机最大输出功率(
)
332
最大输送高度(m)
63
整车满载质量(
)
最大输送量(
)
180
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】泵车的泵送系统以
的输送量给
高处输送混凝土,每小时泵送系统对混凝土做的功
故选C。
2.(2021广东)长征途中,为了突破敌方关隘,战士爬上陡销的山头,居高临下向敌方工事内投掷手榴弹,战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹,手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h,在空中的运动可视为平抛运动,轨迹如图所示,重力加速度为g,下列说法正确的有( )
A. 甲在空中的运动时间比乙的长
B. 两手榴弹在落地前瞬间,重力的功率相等
C. 从投出到落地,每颗手榴弹的重力势能减少
D. 从投出到落地,每颗手榴弹的机械能变化量为
【答案】BC
【解析】A.由平抛运动规律可知,做平抛运动的时间
因为两手榴弹运动的高度差相同,所以在空中运动时间相等,故A错误;
B.做平抛运动物体落地前瞬间重力的功率
因为两手榴弹运动的高度差相同,质量相同,所以落地前瞬间,两手榴弹重力功率相同,故B正确;
C.从投出到落地,手榴弹下降的高度为h,所以手榴弹重力势能减小量
故C正确;
D.从投出到落地,手榴弹做平抛运动,只有重力做功,机械能守恒,故D错误。
故选BC。
3.(2020江苏).质量为
的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为
,受到的阻力大小为
。此时,汽车发动机输出的实际功率是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】汽车匀速行驶,则牵引力与阻力平衡
汽车发动机的功率
4.(2014·重庆卷)某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的k1和k2倍,最大速率分别为v1和v2,则( )
A.v2=k1v1 B.v2=eq \f(k1,k2)v1 C.v2=eq \f(k2,k1)v1 D.v2=k2v1
【答案】B
【解析】本题考查机车启动过程中功率的相关知识.机车在不同的路面以相同的功率按最大速度行驶,可推断机车做匀速直线运动,受力平衡,由公式P=Fv,F=kmg,可推出P=k1mgv1=k2mgv2,解得v2=eq \f(k1,k2)v1,故B正确,A、C、D错误.
故选A。
5.(2018·全国2)如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定( )
A. 小于拉力所做的功
B. 等于拉力所做的功
C. 等于克服摩擦力所做的功
D. 大于克服摩擦力所做的功
【答案】A
【解析】试题分析:受力分析,找到能影响动能变化的是那几个物理量,然后观测这几个物理量的变化即可。木箱受力如图所示:
木箱在移动的过程中有两个力做功,拉力做正功,摩擦力做负功,
根据动能定理可知即:
,所以动能小于拉力做的功,故A正确;无法比较动能与摩擦力做功的大小,CD错误。
故选A
6.(2015四川).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20s达到最高速度72km/h,再匀速运动80s,接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N,匀速阶段牵引力的功率为6×103kW,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。
(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,求公交车排放气体污染物的质量。(燃油公交车每做1焦耳功排放气体污染物3×10-6克)
【答案】(1)s=1950m;(2)m=2.04kg
【解析】
(1)根据匀变速直线运动规律可知,地铁列车匀加速运动的位移为:s1= ①
匀减速运动的位移为:s3= ②
根据匀速运动规律可知,地铁列车匀速运动的位移为:s2=vt2 ③
根据题意可知,甲站到乙站的距离为:s=s1+s2+s3 ④
由①②③④式联立,并代入数据解得:s=1950m
(2)地铁列车在