第25讲 功和功率 机车启动问题（练习）-2024年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

第25讲 功和功率 机车启动问题 （模拟精练+真题演练） 1．（2023·广东广州·广州市第二中学校考三模）在东北严寒的冬天，有一项“泼水成冰”的游戏，具体操作是把一杯滚烫的开水按一定的弧线均匀快速地泼向空中，泼洒出的小水珠和热气被瞬间凝结成冰而形成壮观的场景。如图甲所示是某人玩泼水成冰游戏的精彩瞬间，图乙为其示意图。假设泼水过程中杯子做匀速圆周运动。下列说法正确的是（    ）    A．P位置的小水珠速度方向沿a方向 B．P、Q两位置，杯子的向心加速度相同 C．从Q到P，杯子速度变化量为零 D．从Q到P，杯子所受合外力做功为零 2．（2023·北京昌平·校联考模拟预测）如图所示，在光滑水平桌面内，固定有光滑轨道，其中半圆轨道与直轨道相切于点，物体受到与平行的水平拉力，从静止开始运动，拉力的大小满足如图乙所示（以为坐标原点，拉力从指向为正方向）。若，，半圆轨道的半径，重力加速度取。则下列说法中正确的是（　　） A．拉力从到做功为 B．物体从到过程中，所受的合外力为0 C．物体能够到达点，且速度大小为 D．物体能够到达点，且速度大小为 3．（2023·安徽合肥·合肥市第六中学校考模拟预测）质量为1kg的木块置于粗糙水平面上，时，水平力F作用于木块上，力F随时间变化的关系图像如图所示。已知木块与水平面间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度的大小。则下列说法不正确的是（　　） A．第一秒内木块静止不动 B．第3秒末速度大小为6m/s C．第4秒内发生的位移大小是6m D．第5秒末拉力F的功率为72W 4．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，AB为竖直固定的四分之一粗糙圆弧轨道，O为圆心，P为圆弧AB的中点，OA水平，OB竖直，轨道半径R=2m，一质量m=4kg的小物块以速度从A到B做匀速圆周运动，重力加速度 ，则下列说法不正确的是（　　）    A．A到B的过程中合力对小球的冲量为8 Ns B．在P点时，重力的瞬时功率为40W C．AP段克服摩擦力做的功大于PB段克服摩擦力做的功 D．在B点时，小物块对圆弧轨道的压力大小为40N 5．（2023·江苏苏州·统考三模）从地面上的某一点同时抛出两相同的小球A、B，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则下列选项一定正确的是（　　）    A．A、B同时落地 B．初速度vA>vB C．初速度的水平分量vAx>vBx D．落地时重力的瞬时功率PA>PB 6．（2023·四川凉山·统考三模）森林防火人人有责，若发生森林火灾，将造成国家财产损失并耗费大量人力物力。如图是某地发生森林火灾时利用直升机取水灭火的场景。直升机在水平向右运动过程中绳子与竖直方向的夹角保持，绳子的收回速度恒为，图中时刻直升机水平向右运动的速度为。若取水器及水总质量为，，g取，忽略取水器受的空气阻力，则下述正确的是（　　）    A．直升机做匀速直线运动 B．取水器做匀加速直线运动 C．图中时刻取水器及水受合外力的功率约为 D．图中时刻取水器及水受绳子拉力的功率约为 7．（2023·全国·校联考模拟预测）在汽车的设计研发中，需要测试发动机的性能。汽车在倾角为的长直斜坡上由静止启动，汽车的输出功率与速度的关系图像如图所示，当汽车的速度增大到后保持最大功率不变，汽车能达到的最大速度为。汽车的质量为m，汽车启动过程中所受的阻力（不包括重力沿斜坡向下的分力）大小恒为f，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（    ）    A．汽车发动机的最大功率为 B．当汽车的速度大小为时，其加速度大小为 C．汽车的速度从0增大到所用的时间为 D．在汽车的速度从0增大到的过程中，汽车发动机做的功为 8．（2023·陕西咸阳·统考三模）2022年9月20日“中国中车”面向全球发布了时速600公里高速磁浮交通系统。高速悬浮列车在水平长直轨道上运行，车头会受到前方空气的阻力，假设列车周围空气静止，车头前方的空气碰到车头后速度变为与车厢速度相同。已知空气密度为，车头的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S，列车额定功率为P，以最大速度匀速运行。若只考虑车头有空气阻力，轨道摩擦等其他阻力不计，下列说法正确的是（　　） A．列车的最大运行速度为 B．列车的最大运行速度为 C．列车受到的最大阻力为 D．列车受到的最大阻力为 9．（2023·河北·统考模拟预测）基于方便快捷的特点高铁是目前大多数人出行的首选，通过分析可知提高列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二次方成正比，与车正面截面积成正比，即，k是阻力因数，S为车正面截面积）。当发动机的额定功率为时，列车运动的最大速率为，要使列车运动的最大速率增大到，可采用的方法为（　　） A．车高不变，阻力因数减小为原来的，发动机额定功率增大到原来的2倍 B