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走近特殊线 2019-2021年浙江名校联盟物理试题精选13
功、功率及功能关系
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限时:25min
【重点掌握:功的计算、功率的计算、常见的功能关系】
【动能定理的优势以及解题的基本步骤】
1.【2020学年“山水联盟”高三开学联考】 7月31日,37岁、身高1.7m的吕小军在东京奥运会男子举重81公斤级比赛中夺金,并以的抓举成绩和的挺举成绩,创造了的总成绩世界纪录。其中,抓举上升历时约3s,再停留2s后放下杠铃,如图。则在抓举上升到顶的过程中吕小军对杠铃消耗的平均功率约为( )
A 700W B. 800W C. 1000W D. 1300W
【答案】C
【解析】运动员对杠铃做功,功率为,故选C。
2.【2021届高三富阳、浦江、新昌三校第三次联考】如图所示,一小物块由静止开始沿斜面向下滑动,最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接,且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数相同,取地面为零势能参考面,该过程中,物块的机械能E与水平位移x关系的图像是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设开始的高度为h,最初的机械能E=mgh,机械能变化等于除重力以外其他力做功,外力做负功,机械能减小,在斜面上向下运动时f=μmg,l=,E=mgh-μmg=mgh-μmgx,在水平面上运动时f=μmg,E′=E-μmgx′,μ相同,故E随x变化是线性变化,为同一条直线,直到变为0。故选D。
3.【2020学年“山水联盟”高三开学联考】半球形的碗倒扣在地面上,里面有只蚂蚁从边缘沿着竖直圆面匀速率爬到顶点,此过程对于蚂蚁( )
A. 所受合力始终为零 B. 所受摩擦力大小始终不变
C. 合外力做功始终不变 D. 机械能始终不变
【答案】C
【解析】蚂蚁沿圆面做匀速圆周运动,则所受合力不为零,选项A错误;蚂蚁所受的摩擦力等于重力沿切线方向的分量,则蚂蚁上爬过程中所受摩擦力大小不断变化,选项B错误;蚂蚁沿圆面做匀速圆周运动,动能不变,则合外力做功始终为零不变,选项C正确;蚂蚁动能不变,重力势能增加,则机械能不断增加,选项D错误故选C。
4.【金丽衢十二校2020学年高三第一次联考】某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置的照片,运动过程可以简化成图所示,运动员离地速度为,距地面的最大高度为h,则( )
A. 运动员在最高点时速度为零,加速度大小为g
B. 可以估算出运动员起跳瞬间消耗的体能约为
C. 起跳时地面对运动员的支持力大于重力
D. 运动员上升过程中机械能不断增加
【答案】C
【解析】运动员在最高点时水平速度不为零,加速度大小为g,选项A错误;可以估算出运动员起跳瞬间消耗的体能约为,其中θ为初速度与水平方向的夹角,选项B错误;起跳时运动员有向上的加速度,则地面对运动员的支持力大于重力,选项C正确;若不考虑空气阻力,运动员上升过程中只有重力做功,则机械能不变,选项D错误。故选C。
5.【2022届浙南名校第一次联考】(功和功率)如图甲所示,无人机航拍影像具有高清晰、大比例尺、小面积等优点。一次大型户外活动要求无人机从A点飞行到水平距离为的目标位置点的上空点进行悬停航拍,如图乙所示。无人机先从A点由静止开始竖直向上匀加速直线飞行到达点,速度达到;随后匀变速运动8s到达点,此时向上速度为零,水平达到某一速度;接着无人机水平向右再运动8s到达点速度恰好为零。已知无人机质量为,忽略空气阻力,则在整个过程中无人机受到向上升力的功率最大值及该力所做的功分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】无人机先从A点由静止开始竖直向上匀加速直线飞行到达点过程,由由牛顿第二定律的得向上升力,竖直方向上最大速度为,所以升力的功率最大值,斜向右匀变速时,加速度大小为,由牛顿第二定律的,可得向上升力,竖直方向向上加速的位移为,减速阶段竖直向上的位移为,两个阶段中升力做的总功为,故B正确,ACD错误。
故选B。
6.【2020年12月山水联盟】某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯,该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4 m/s的恒定速率向斜上方移动,电动机的最大输出功率为4.9kW。不载人时测得电动机中的电流为5A,若载人时扶梯的移动速率与不载人时相同,忽略电动机内阻的热损耗,假设每个人的质量均为60kg,则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为( )
A. 12人 B. 25人 C. 30人 D. 40人
【答案】B
【解析】维持电梯运转的功率为,可用于输送顾客的功率为,电动