专题4功率 计算题-2023年高考物理机械能常用模型最新模拟题精练

高考物理《机械能》常用模型最新模拟题精练 专题4 功率+计算题 二．计算题 1. .（2022南京三模） (13分)如图所示，一质量m＝5 kg的“T”形钢件，架在两根完全相同、半径r＝4 cm的平行长直圆柱上，其轴线在同一水平面内，钢件的重心到两圆柱距离相等，其处于静止状态，它与圆柱间的动摩擦因数μ＝0.2，两圆柱绕各自的轴线以角速度ω＝20 rad/s反向转动．现对钢件施加一个过其重心且平行于圆柱轴线，大小为F＝6 N的拉力，g取10 m/s2.求： (1) 刚施加外力F时，右侧圆柱对钢件的摩擦力f1的大小和方向及钢件的加速度a； (2) 钢件可以获得的最大速度vm； (3) 钢件稳定运动时，每秒因摩擦产生的热量Q和驱动两圆柱转动时电机的输出功率P. 2 . (2022天津河西区二模)如图“和谐号”是由提供动力的车厢（动车），不提供动力的车厢（拖车）编制而成。某“和谐号”由8节车厢组成，其中第1节、第5节为动车，每节车厢所受的阻力Ff大小为自身重力的0.01倍。已知每节车厢的质量均为m=2104kg，每节动车的额定功率均为P0=600kW，重力加速度g=10m/s2。求： （1）若“和谐号”以a=0.5m/s2的加速度从静止开始行驶，“和谐号”做匀加速运动时5、6节车厢之间的作用力以及匀加速运动的时间； （2）和谐号能达到最大速度大小。 3．（2022吉林长春重点高中质检）(本题10分)一台起重机，匀加速地将质量m为的货物从静止开始竖直吊起，在2s末货物的速度v为，不计空气阻力，g取。 (1)求起重机在这2s内的输出功率； (2)求起重机在2s末的输出功率。 4．（11分）（2021年4月江西八校联考）我国“利剑”隐身无人攻击机将用作航母舰载机。现阶段，“利剑”隐身无人攻击机还在陆地上滑行测试。一架质量为2.5×104kg的“利剑”在平直的跑道上滑行速度达到60m/s时才能起飞。在陆地专用跑道上，“利剑”由静止开始匀加速滑行 1125m,刚好达到起飞速度，滑行中阻力为其自重的。取g=10m/s2,求： （1）“利剑”的加速度大小； （2）“利剑”起飞时发动机的功率。 5．（2021江苏徐州期末）如图所示是某城市广场喷泉喷出水柱的场景，从远处看，喷泉喷出的水柱超过40层楼房的高度；靠近看，喷管的直径约为10cm。请你据此估计用于给喷管喷水的电动机输出功率至少有多大？（结果保留一位有效数字） 6. .(2020北京西城冲刺)斜面是一种简单机械，在我国战国时期，墨子所作的《墨经》一书中就记载了利用斜面来提升重物的方法。在日常生活中经常会使用斜面，例如卡车装载大型货物时，常会在车尾斜搭一块木板，工人将货物沿木板推入车厢，如图甲所示。将这一情境简化为图乙所示的模型。已知，货物质量为m，货物与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。 (1)若斜面倾角为，对静止放置于斜面的货物做受力分析，并计算货物受到的摩擦力的大小； (2)现用平行于斜面的力将货物沿斜面从底端匀速推到顶端。甲工人认为斜面倾角越小推送货物的过程推力对货物做功越少；乙工人认为斜面倾角越大推送货物的过程推力对货物做功越少。将货物看作质点，请通过计算判断谁的观点是正确的。 7.（16分）（2020江苏江阴市期末）如图所示，在倾角为θ=30°的固定斜面上固定一块与斜面垂直的光滑挡板，质量为m的半圆柱体A紧靠挡板放在斜面上，质量为2m的圆柱体B放在A上并靠在挡板上静止。A与B半径均为R，曲面均光滑，半圆柱体A底面与斜面间的动摩擦因数为μ．现用平行斜面向上的力拉A，使A沿斜面向上缓慢移动，直至B恰好要降到斜面．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）未拉A时，B受到A的作用力F大小； （2）在A移动的整个过程中，拉力做的功W； （3）要保持A缓慢移动中拉力方向不变，动摩擦因数的最小值μmin． ( A B θ 第 1 6题图 ) 8、质量为m＝2 kg的物块静置于水平地面上，现对物块施加水平向右的力F，力F随时间变化的规律如图所示，已知物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，求： (1)4 s后撤去力F，物块还能继续滑动的时间t； (2)前4 s内，力F的平均功率． 9. (12分)（2020上海闵行区一模）某人想尽快把30箱货物搬到h=12m高的楼上，每箱货物质量m0=5kg。他对箱子做功的功率P与所搬箱子质量m之间的关系如图所示。重力加速度g取10m/s2。 (1)图中A点的物理意义是什么？ (2)要尽快把所有箱子搬上楼，每次应搬几箱？ (3)设他下楼和搬放箱子的总时间等于上楼时间，估算他用最大功率完成这一工作所用的时间。 10 如图1所示，水平桌面A上直线MN将桌面分成两部分，左侧桌面光滑，右侧桌面粗糙。