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[A组 基础达标练]
1.(2023·福建厦门模拟)如图所示,无论是远海岛礁建设,还是超大型疏浚及填海造陆工程,都离不开钢铁巨轮——重型绞吸船.我国自主研制的自航绞吸挖泥船“天鲲号”性能达到世界先进水平,其最大排距达15 000 m.若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1.6×104 kW,排泥量为1.6 m3/s,排泥管的横截面积为0.8 m2,则泥泵对排泥管内泥浆的推力为( )
A.5×106 N B.8×106 N
C.5×107 N D.8×107 N
解析:B [根据排泥管每秒钟排出的泥浆体积为V=Sv,解得v== m/s=2 m/s.根据泥泵输出功率的大小为P=Fv,可知F== N=8×106 N,B正确,A、C、D错误.]
2.(2023·河北保定市高三期末)如图所示,固定在竖直面内横截面为半圆的光滑柱体(半径为R,直径水平)固定在距离地面足够高处,位于柱体两侧质量相等的小球A、B(视为质点)用细线相连,两球与截面圆的圆心O处于同一水平线上(细线处于绷紧状态).在微小扰动下,小球A由静止沿圆弧运动到柱体的最高点P.不计空气阻力,重力加速度大小为g.小球A通过P点时的速度大小为( )
A. B.
C. D.
解析:C [对A、B组成的系统,从开始运动到小球A运动到最高点的过程有mg·-mgR=×2mv2,解得v=,故选C.]
3.(多选)(2023·辽宁葫芦岛市普通高中高三期末)某质量m=1 500 kg的“双引擎”小汽车,行驶速度v≤54 km/h时靠电动机输出动力;行驶速度在54 km/h<v≤90 km/h范围内时靠汽油机输出动力,同时内部电池充电;当行驶速度v>90 km/h时汽油机和电动机同时工作,这种汽车更节能环保,该小汽车在一条平直的公路上由静止启动,汽车的牵引力F随运动时间t的图线如图所示,所受阻力恒为1 250 N.已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎,以后保持恒定功率行驶至第11 s末,则在前11 s内( )
A.经过计算t0=5 s
B.在0~t0时间内小汽车行驶了45 m
C.电动机输出的最大功率为60 kW
D.汽油机工作期间牵引力做的功为4.5×105 J
解析:BD [开始阶段加速度为a== m/s2=2.5 m/s2,v1=54 km/h=15 m/s,解得t0== s=6 s,故A错误;汽车前6 s内的位移为x1=at=45 m,故B正确;t0时刻,电动机输出的功率最大,为Pm=F1v1=5 000×15 W=75 kW,故C错误;由题图可知,汽油机工作期间,功率为P=F2v1=90 kW,解得11 s时刻汽车的速度为v3== m/s=25 m/s=90 km/h,故6~11 s内都是汽油机在做功,且汽油机工作时牵引力做的功为W=Pt=4.5×105 J,故D正确.]
4.(多选)(2023·新课标卷,20)一质量为1 kg的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿x轴运动,出发点为x轴零点,拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示.物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力加速度大小取10 m/s2.下列说法正确的是( )
A.在x=1 m时,拉力的功率为6 W
B.在x=4 m时,物体的动能为2 J
C.从x=0运动到x=2 m,物体克服摩擦力做的功为8 J
D.从x=0运动到x=4 m的过程中,物体的动量最大为2 kg·m/s
解析:BC [由图像可得,W-x图像的斜率就是拉力F,0~2 m过程中拉力大小为6 N,2~4 m过程中拉力大小为3 N,由牛顿第二定律可知,a1==2 m/s2,a2==-1 m/s2,故0~2 m过程中,物体做匀加速运动,2~4 m过程中,物体做匀减速运动.A.在x=1 m时,由公式v=2a1x1,解得v1=2 m/s,此时拉力的功率P=Fv=12 W,故A错误;B.在x=4 m时,物体的动能Ek=W总-fx4=(18-16)J=2 J,故B正确;C.从x=0运动到x=2 m,物体克服摩擦力做的功Wf=fx2=8 J,故C正确;D.从x=0运动到x=4 m的过程中,物体在x=2 m时速度最大,由v=2a1x2,解得v2=2 m/s,此时物体的动量p2=mv2=2 kg·m/s,故D错误.故选BC.]
5.(多选)(2023·山西名校测评)如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过O点的轻小定滑轮一端连接A,另一端悬挂小物块B,两者的质量均为m,C为O点正下方杆上一点.滑轮到杆的距离OC=h,开始时,A位于P点,PO与水平方向的夹角为30°.现将A、B由静止释放,重力加速度为g,A、B均可视为质点,则( )
A.物块A由P点出发到达C点时,B下降到最低点
B.物块A运动到