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课时分层作业(十四) 功和功率
题组一 功的分析与计算
1.如图所示,两箱相同的货物,现要用电梯将它们从一楼运到二楼,其中图甲是利用扶梯台式电梯运送货物,图乙是用履带式自动电梯运送,假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物,下列关于两电梯在运送货物时说法正确的是 ( )
甲 乙
A.两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功
B.图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功
C.图甲中电梯对货物的支持力对货物不做功
D.图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功
2.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,则克服重力做的功和相应的功率约为(g取10 m/s2)( )
A.430 J,7 W B.4 300 J,70 W
C.720 J,12 W D.7 200 J,120 W
题组二 功率的分析与计算
3.(2022·如东高级中学一模)如图所示,小物块甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下,轨道半径为R,圆弧底端切线水平。小物块乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是( )
A.两物块到达底端时速度相同
B.两物块运动到底端的过程中重力做功相同
C.两物块到达底端时动能相同
D.两物块到达底端时,重力对乙做功的瞬时功率大于重力对甲做功的瞬时功率
4.(2022·浙江6月选考)小明用额定功率为1 200 W、最大拉力为300 N的提升装置,把静置于地面的质量为20 kg的重物竖直提升到高为85.2 m 的平台,先加速再匀速,最后做加速度大小不超过5 m/s2 的匀减速运动,到达平台时速度刚好为零,则提升重物的最短时间为( )
A.13.2 s B.14.2 s
C.15.5 s D.17.0 s
5.(2023·江苏东海高中高考模拟)如图所示,从某高度以初速度v0水平抛出一个质量为m的小球,在小球未落地的过程中,其速度v、速度变化量Δv、重力的功率P和重力的功W与时间t的关系图像,正确的是( )
A B C D
题组三 机车启动问题
6.水平路面上的汽车以恒定功率P做加速运动,所受阻力恒定,经过时间t,汽车的速度刚好达到最大,在t时间内( )
A.汽车做匀加速直线运动
B.汽车加速度越来越大
C.汽车克服阻力做的功等于Pt
D.汽车克服阻力做的功小于Pt
7.(2023·苏州中学模拟)提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的平方成正比,即Ff=kv2,k是阻力因数)。当发动机的额定功率为P0时,物体运动的最大速率为vm,如果要使物体运动的速率增大到2vm,则下列办法可行的是 ( )
A.阻力因数不变,使发动机额定功率增大到2P0
B.发动机额定功率不变,使阻力因数减小到
C.阻力因数不变,使发动机额定功率增大到8P0
D.发动机额定功率不变,使阻力因数减小到
8.一辆CRH2型动车组的总质量M=2.0×105 kg,额定输出功率为4 800 kW。假设该动车组在水平轨道上运动时的最大速度为270 km/h,受到的阻力Ff与速度v满足Ff=kv,g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.该动车组以最大速度行驶时的牵引力为6.4×104 N
B.从题中给出的数据可算出k=1.0×103 N·s/m
C.当匀速行驶的速度为最大速度一半时,动车组受到的阻力为1.6×104 N
D.当匀速行驶的速度为最大速度一半时,动车组的输出功率为2 400 kW
9.一辆汽车从t=0时刻开始,以2 m/s的初速度做匀加速直线运动,至t时刻牵引力做的功为W,其-t图像如图所示,则由图像可知( )
A.t=1 s时汽车发动机的输出功率为20 kW
B.汽车牵引力大小为5×103 N
C.汽车加速度大小为8 m/s2
D.1~2 s内牵引力做的功为2.5×104 J
10.(2023·苏州市调研)一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小Ff恒定不变。下列描述该汽车的速度随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
A B
C D
11.如图所示,固定在水平面上的斜面倾角为θ=30°,物体P和Q叠放在斜面上,一起由静止开始沿斜面下滑。已知P与斜面间动摩擦因数为μ1=,P与Q间动摩擦因数为μ2=,P和Q质量分别为2m和m,重力加速度为g。求:
(1)经过时间t,重力对P做功的瞬时功率;
(2)经过时间t,物体P对Q的摩