热点十九 功和功率-【创新教程】2023辽宁省普通高中物理学业水平模拟测试合格考热点专练篇

B．根据 万 有 引 力 提 供 向 心 力 GMm r２ ＝mv ２ r ,得v＝ GM r ,近地卫星的轨道半径近似等于地球半径,此时速 度等于７．９km/s,当卫星在近地轨道加速,会做离心运 动,而做椭圆轨道运动,故卫星做椭圆轨道运动经过近 地点时的速度大于７．９km/s,故 B 正确．C．根据v＝ GM r 可知,轨道相同,则线速度一定大小相等,故 C 错 误．D．地球同步卫星的轨道平面与赤道平面重合,故同 步卫星不可能经过地球两极上空．故 D错误． １１．解析:万有引力公式F＝GMm r２ ,r减小,万有引力增大． 答案:增大 １２．解析:根据万有引力提供向心力,得 GMm r２ ＝m４π ２ T２ r＝mv ２ r 可得T＝２π r ３ GM ,v＝ GMr ,式中 M 是地球的质量,r 是卫星的轨道半径． 由题意,卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比为１∶８, 由T＝２π r ３ GM ,得轨道半径之比为１∶４,由v＝ GMr , 得速度之比为２∶１． 答案:１∶４　２∶１ １３．解析:设地球的质量为 M,两颗人造卫星的线速度分别 为v１、v２,角速度分别为ω１、ω２,运行周期分别为T１、T２, 向心力分别为F１、F２． (１)根据万有引力和圆周运动规律GMm r２ ＝mv ２ r 得v＝ GMr ,所以v１ v２ ＝ GM r１ GM r２ ＝ r２ r１ ＝ ２１＝ ２ １ 故二者线速度之比为 ２∶１． (２)根据圆周运动规律v＝ωr得ω＝vr 所以 ω１ ω２ ＝ v１ v２ 􀅰r２ r１ ＝２ ２１ ． 故二者角速度之比为２ ２∶１． (３)根据圆周运动规律T＝２πω , 所以 T１ T２ ＝ ω２ ω１ ＝ １ ２ ２ 故二者运行周期之比为１∶２ ２． (４)根据万有引力充当向心力公式F＝GMm r２ 所以 F１ F２ ＝ m１ m２ 􀅰r２ ２ r１２ ＝２１ 故二者向心力之比为２∶１． 答:(１)２∶１　(２)２ ２∶１　(３)１∶２ ２　(４)２∶１ 热点十九 １．D　２．C ３．AB　AB．无人机吊着货物竖直加速上升及匀速上升过程 中,无人机对货物的拉力均竖直向上,货物位移方向竖直 向上,力与位移方向相同,故无人机对货物均做正功,故 AB正确; C．无人机吊着货物悬停在空中,无人机对货物的拉力竖 直向上,而货物没有发生位移,故无人机对货物做功为０, 故C错误;D．无人机吊着货物竖直匀速下降,无人机对货 物的拉力竖直向上,货物的位移方向竖直向下,力与位移 方向相反,故无人机对货物做负功,故 D错误． ４．A　５．B　６．B　７．A ８．D　图甲中力做功W＝Fxcos(１８０°－θ); 图乙中力做功W＝FLcosθ; 图丙中力做功W＝FLcos(１８０°－θ); 图丁中力做功W＝FLcosθ． 故做功相同的是甲和丙,乙和丁． ９．D １０．D　力F 所做的功为:W＝Fs＝８×２J＝１６J 平均功率为:P＝Wt ＝ １６ ４ W＝４W ,故 D正确． １１．解析:(１)WF＝Fscos３７°＝３００×５０×０．８J＝１２０００J 故拉力F 对车做的功为１２０００J． (２)Wf＝－fs＝－２００×５０J＝－１００００J． 答案:１２０００　－１００００ １２．解析:当牵引力和阻力相等时,汽车的速度最大,由P＝ Fv＝fv可得, 最大速度为:v＝Pf ＝ ３６０００ ２４００ m /s＝１５m/s． 答案:１５ １３．解析:分别由W＝Fscosθ、P＝Wt 和P＝Fvcosθ来求解． (１)木块所受的合外力为: F合＝mgsinθ－μmgcosθ＝４N 木块的加速度为:a＝Fm ＝２m /s２ 前２s内木块的位移:x＝１２at ２＝４m 所以,重力在前２s内做的功为:W＝mgsinθ×x＝４８J (２)重力在前２s内的平均功率为:P＝Wt ＝２４W (３)木块在２s末的速度为:v＝at＝４m/s 重力在２s末的瞬时功率为:P＝mgsinθ×v＝４８W 答案:(１)４８J　(２)２４W　(３)４８W 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —９７— 12