第6章 第1课时 功和功率的计算-【直击双1流】2022版高考物理真题分类全刷

第 6 章 　 机械能守恒定律 第 1 课时 　 功和功率的计算 1 功和功率 1. (2020浙江 7月,16,2分,★★)(多选) 如图所示,系留无人 机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机,旋翼由电 动机带动. 现有质量为20 kg、额定功率为 5 kW 的系留无人 机从地面起飞沿竖直方向上升,经过 200 s 到达100 m 高处 后悬停并进行工作. 已知直流电源供电电压为 400 V,若不 计电缆的质量和电阻,忽略电缆对无人机的拉力,则(重力 加速度 g 取 10 m / s2 ) (　 　 ) A. 空气对无人机的作用力始终大于或等于 200 N B. 直流电源对无人机供电的额定电流为 12. 5 A C. 无人机上升过程中消耗的平均功率为 100 W D. 无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功 2. (2018课标Ⅲ,19,6分,★★)(多选) 地下矿井中的矿石装在 矿车中,用电机通过竖井运送到地面. 某竖井中矿车提升的 速度大小 v 随时间 t 的变化关系如图所示,其中图线 ①② 分 别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都 相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等. 不考虑摩擦阻 力和空气阻力. 对于第 ① 次和第 ② 次提升过程 (　 　 ) A. 矿车上升所用的时间之比为 4 ∶ 5 B. 电机的最大牵引力之比为 2 ∶ 1 C. 电机输出的最大功率之比为 2 ∶ 1 D. 电机所做的功之比为 4 ∶ 5 3. ( 2018 海南卷,6,4 分,★) 某大瀑布的平均水流量为 5 900 m3 / s,水的落差为 50 m. 已知水的密度为 1. 00 × 103 kg / m3 . 在大瀑布水流下落过程中,重力做功的平均功率 约为(重力加速度 g 取 10 m / s2 ) (　 　 ) A. 3 × 106 W B. 3 × 107 W C. 3 × 108 W D. 3 × 109 W 4. (2017课标Ⅱ,14,6分,★) 如图,一光滑大圆环固定在桌面 上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环. 小环 从大圆环的最高点由静止开始下滑,在小环下滑的过程中, 大圆环对它的作用力 (　 　 ) A. 一直不做功 B. 一直做正功 C. 始终指向大圆环圆心 D. 始终背离大圆环圆心 5. (2017 课标 Ⅲ,16,6 分,★★) 如图所示,一质量为 m、长度 为 l 的均匀柔软细绳 PQ 竖直悬挂. 用外力将绳的下端 Q 缓 慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距 1 3 l. 重力 加速度大小为 g. 在此过程中,外力做的功为 (　 　 ) A. 1 9 mgl B. 1 6 mgl C. 1 3 mgl D. 1 2 mgl 6. (2017 浙江 11 月,13,3 分,★★) 如图所示是具有更高平台 的消防车,具有一定质量的伸缩臂能够在 5 min 内使承载 4 人的登高平台(人连同平台的总质量为 400 kg) 上升60 m到 达灭火位置,此后,在登高平台上的消防员用水炮灭火. 已 知水炮的出水量为 3 m3 / min, 水离开炮口时的速率为 20 m / s,则(重力加速度 g 取 10 m / s2 ) (　 　 ) A. 水炮工作的发动机输出功率为 1 × 104 W B. 水炮工作的发动机输出功率为 4 × 104 W C. 水炮工作的发动机输出功率为 2. 4 × 106 W 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 47 D. 伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为 800 W 7. (2017 浙江 11月,10,3分,★) 如图所示,质量为 60 kg 的某 运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一 根直棒,已知重心在 C 点,其垂线与脚、两手连线中点间的 距离 Oa、Ob 分别为 0. 9 m 和 0. 6 m. 若她在 1 min 内做了 30 个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为 0. 4 m,则克服重力做 功和相应的功率约为(重力加速度 g 取 10 m / s2 ) (　 　 ) A. 4