专题04 功和功率（浙江专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理下学期期末真题分类汇编

专题04 功和功率（原卷版） 【考点分析】 【知识点梳理】功的概念和计算；变力做功的常见解法；功率的概念及计算；平均功率与瞬时功率；机车启动；以额定功率启动；以恒定加速度启动 【公式梳理】 物理概念、规律 公式 备注 功 功 a是F与l的夹角 功率 a是F与v的夹角 机械效率 功的理解及计算 1．（23-24高一下·浙江衢州·期末）用国际单位制中的基本单位符号表示功的单位，正确的是（    ） A． B． C． D．J 2．（23-24高一下·浙江湖州·期末）下列过程中小明对物体做了功的是（    ） A．小明握住水杯，在水平方向匀速走了2m的过程中 B．小明抓着哑铃后，在空中停留10s的过程中 C．小明拿着书包，将书包从地面提到桌面的过程中 D．小明将足球踢出后，足球在草地上滚动了5m的过程中 3．（23-24高一下·浙江金华·期末）如图所示为马拉雪橇的情景图。雪橇和人总质量为m，受到与水平方向成角斜向上方的拉力，大小恒为F，匀速运动了一段位移L。雪橇与水平地面之间的滑动摩擦因数为μ。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力对雪橇做功为FL B．雪橇克服摩擦力做功为 C．重力做功为mgL D．雪橇所受的合外力对其做功为零 4．（23-24高一下·浙江嘉兴·期末）如图所示，质量为m的物块放在水平转台上，物块与转轴相距R，物块随转台由静止开始转动。当角速度增至时，转台开始做匀速转动，整个过程物块与转台总是保持相对静止，则（    ） A．在角速度增至过程中，物块所受的摩擦力方向总是指向转轴 B．转台匀速转动时，物块所受的摩擦力大小为 C．在角速度增至过程中，摩擦力对物块做的功是 D．在角速度增至过程中，摩擦力对物块做的功是0 5．（23-24高一下·浙江金华·期末）由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示，设阻力大小与速度成正比，阻力方向与速度方向相反。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，为弹道曲线上的五点，其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（　　）    A．炮弹到达点时，炮弹的速度为零 B．炮弹到达点时，炮弹的加速度方向竖直向下 C．炮弹经过点的速度大于经过点的速度 D．空气阻力对炮弹先做负功再做正功 6．（23-24高一下·浙江丽水·期末）一小球沿着光滑平面以0.5m/s的初速度滑入一中空光滑圆筒内，圆筒侧边与平面相切。已知圆筒半径为5cm、高为5cm，底端到地面的距离为15cm，则（　　） A．筒壁对小球的弹力做正功 B．小球离开圆筒后做平抛运动 C．小球在桶内运动的时间为0.2s D．小球离开筒的点到最后的落点的距离为 7．（23-24高一下·浙江杭州·期末）图甲中，某高中生做双手引体向上，用压力传感器记录了一段过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．从传感器的示数可知该同学的体重约为 B．内，该同学经历了先失重、后超重的状态 C．内，该同学进行了先拉起身体、后放下身体的动作 D．该同学拉起身体过程中单杠的支持力对他做正功 8．（23-24高一下·浙江杭州·期末）如图所示为学校操场的铅球投掷场地俯视图，M点是半径的圆投掷区的圆心，某运动员每次投掷铅球的出手点均在P点，P点在水平地面上的竖直投影均在投掷区边界上的O点，P点离水平地面的高度为。以O点为坐标原点在地面上建立直角坐标系，其中x轴沿投掷区的半径方向并指向外侧。铅球在飞行过程中空气阻力不计，铅球落地后不反弹。 （1）某次试投，将质量的铅球以沿x轴水平推出。 ①求此次试投铅球水平位移的大小； ②若以相同的速度大小将铅球斜向上抛出，则铅球在空中的时间会_______（填“变长”或“变短”）。 ③求铅球从静止离开水平地面到被水平推出的过程中，人对铅球至少做了多少功； （2）某次试投，运动员采用旋转式投掷铅球，铅球被水平抛出，沿x轴方向的初速度为，因旋转而产生的y轴方向的初速度为，求落地点到圆形投掷区边界的最短距离（即此次试投成绩）。 平均功率与瞬时功率 9．（23-24高一下·浙江宁波·期末）仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一。若某女生一分钟内做了50个仰卧起坐，其质量为50kg，设上半身质量为总质量的0.6倍，仰卧起坐时下半身重心位置不变。则测试过程中该女生一分钟内克服重力做功的平均功率约为（　　） A．20W B．90W C．200W D．400W 10．（23-24高一下·浙江嘉兴·期末）小吴同学课间从2楼小跑到3楼，他在此过程中克服重力做功的功率约为（    ） A．1W B．50W C．300W D．1000W 11．（23-24高一下·浙江温州·期末）如图所示，三个完全相同的小球a、b、c处于同一高度，将小球a从固定的光滑斜面上静止释放，小球b、c以相同的速率分别竖直向上、水平向右抛出，不计空气阻力。关于小球从开始运动到触地过程，下列说法正确的是（　　） A．三个小球运动时间相等 B．重力对小球b做的功最多 C．重力对小球c做功的平均功率最大 D．三个小球触地前瞬间，重力做功的瞬时功率相等 12．（23-24高一下·浙江湖州·期末）2023年10月，“空中出租车”在上海试飞成功，完成首秀。质量为2t的“空中出租车”从静止开始竖直上升，其运动图像如图所示，不计空气阻力，则“空中出租车”（    ） A．10s内的位移大小为150m B．3s末的合外力大小为24000N C．3s末的输出功率为120kW D．10s内的输出平均功率为160kW 13．（23-24高一下·浙江宁波·期末）（多选）有一质量为m的小球，用细线挂在天花板上，线长为l，将其拉至水平位置由静止释放。忽略空气阻力，小球可看成质点，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．在小球摆动过程中重力总是做正功 B．重力功率最大值为 C．绳子拉力在整个摆动过程中一定会出现大于mg的时刻 D．在小球向下摆过程中，动能随时间的变化率先变大后变小 14．（23-24高一下·浙江金华·期末）无人机广泛应用于各行各业。如图甲所示是物流公司使用无人机运输货物，无人机下方用轻绳竖直悬挂货物，当无人机悬停到目的地正上方后，竖直向下先匀加速后匀减速，直至安全着陆，图乙是降落全过程的图像。已知货物的质量为，忽略气流对货物的作用力。求： （1）内货物的位移大小； （2）运动过程中，无人机对货物的最大拉力； （3）末，拉力对货物的瞬时功率的大小。 机车启动 15．（23-24高一下·浙江嘉兴·期末）下面说法正确的是（    ） A．甲图中汽车上坡时需挂高速档，提高速度 B．乙图中为使汽车经过拱桥时减少对桥面的压力，需要加速通过 C．丙图中顶部两根细电线直接与铁塔相连，利用静电屏蔽保护电网的安全 D．丁图用蓖麻油模拟电场线，说明电场线是真实存在且是闭合的曲线 16．（23-24高一下·浙江金华·期末）如图所示，电动摩托车是外卖员常用的交通工具。已知该款电动车的输出功率为，外卖员与车辆的总质量为，假设人在骑行时受到的总阻力约等于人、车总重力的0.036倍。则骑行时，最大行驶速度约为（　　） A． B． C． D． 17．（23-24高一下·浙江台州·期末）一辆实验模型小车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到阻力为车重的0.15倍，则（　　） A．小汽车前内的位移大小 B．小汽车在前内的牵引力为 C．小汽车额定功率为 D．小汽车的最大速度为 18．（23-24高一下·浙江丽水·期末）如图甲为直升机抢救伤员的情景，直升机悬停在空中，用轻质绳索将伤员由静止向上吊起，绳索对伤员做功功率随时间变化如图乙所示，伤员重力为G，0~t1伤员作匀加速度直线运动，t1、t2时刻伤员的动能分别为E k1、E k2，运动过程中不计空气阻力，则（　　） A．t1时刻速度大小为 B．t1、t2时刻的动能E k1=E k2 C．t1时刻伤员的动能大小为 D．0~t1阶段，伤员上升的高度 19．（23-24高一下·浙江杭州·期末）（多选）小明用额定功率为1200W、最大拉力为300N的提升装置，把静置于地面的质量为20kg的重物竖直提升到高为85.2m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，若要提升重物的时间最短，则下列说法正确的是（　　） A．整个过程中最大加速度为 B．匀减速运动的位移大小为3.6m C．静止开始匀加速的时间为1.2s D．提升重物的最短时间为15.5s 20．（23-24高一下·浙江宁波·期末）如图所示，一台起重吊车将质量m=500kg的重物由静止开始以 a=0.2m/s2加速度竖直向上匀加速提升，t=10s末之后保持功率不变继续提升重物，直至重物匀速上升。取不计空气阻力，求： （1）前10s起重吊车拉力F的大小； （2）10s末起重机的瞬时功率P； （3）重物上升的最大速度； （4）重物开始运动后15s内起重机提升重物的平均功率。 21．（23-24高一下·浙江嘉兴·期末）一辆高能汽车质量为，发动机的额定功率为84kW，汽车从静止开始以匀加速直线运动起动，加速度大小为，当达到额定功率时，保持功率不变继续加速达到汽车的最大速度。运动中汽车一直受到大小为车重0.10倍的恒定阻力，。求： （1）汽车运动中的最大速度。 （2）汽车开始运动后第5s末的瞬时功率。 （3）若汽车从静止起动至速度最大共用时57s，求汽车在此过程中总位移的大小。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 功和功率（解析版） 【考点分析】 【知识点梳理】功的概念和计算；变力做功的常见解法；功率的概念及计算；平均功率与瞬时功率；机车启动；以额定功率启动；以恒定加速度启动 【公式梳理】 物理概念、规律 公式 备注 功 功 a是F与l的夹角 功率 a是F与v的夹角 机械效率 功的理解及计算 1．（23-24高一下·浙江衢州·期末）用国际单位制中的基本单位符号表示功的单位，正确的是（    ） A． B． C． D．J 【答案】A 【详解】根据功的表达式，又，可知用国际单位制中的基本单位符号表示功的单位为。 故选A。 2．（23-24高一下·浙江湖州·期末）下列过程中小明对物体做了功的是（    ） A．小明握住水杯，在水平方向匀速走了2m的过程中 B．小明抓着哑铃后，在空中停留10s的过程中 C．小明拿着书包，将书包从地面提到桌面的过程中 D．小明将足球踢出后，足球在草地上滚动了5m的过程中 【答案】C 【详解】A．小明握住水杯，在水平方向匀速行走，根据平衡条件可知小明对水杯的作用力竖直向上，水杯速度方向水平，力与运动方向垂直，小明对水杯不做功，故A错误； B．小明抓着哑铃后，在空中停留，小明对哑铃的作用力方向没有位移，做功为零，故B错误； C．小明拿着书包，将书包从地面提到桌面的过程中，小明对书包的作用力竖直向上，书包的位移竖直向上，小明对书包做功，故C正确； D．小明将足球踢出后，足球在草地上滚动了5m的过程中，小明对足球没有力的做功，小明对足球不做功，故D错误。 故选C。 3．（23-24高一下·浙江金华·期末）如图所示为马拉雪橇的情景图。雪橇和人总质量为m，受到与水平方向成角斜向上方的拉力，大小恒为F，匀速运动了一段位移L。雪橇与水平地面之间的滑动摩擦因数为μ。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力对雪橇做功为FL B．雪橇克服摩擦力做功为 C．重力做功为mgL D．雪橇所受的合外力对其做功为零 【答案】D 【详解】A．拉力对雪橇做功为，故A错误； B．雪橇克服摩擦力做功为，故B错误； C．重力做功为0，故C错误； D．根据动能定理，雪橇速度不变，所以所受的合外力对其做功为零，故D正确； 故选D。 4．（23-24高一下·浙江嘉兴·期末）如图所示，质量为m的物块放在水平转台上，物块与转轴相距R，物块随转台由静止开始转动。当角速度增至时，转台开始做匀速转动，整个过程物块与转台总是保持相对静止，则（    ） A．在角速度增至过程中，物块所受的摩擦力方向总是指向转轴 B．转台匀速转动时，物块所受的摩擦力大小为 C．在角速度增至过程中，摩擦力对物块做的功是 D．在角速度增至过程中，摩擦力对物块做的功是0 【答案】C 【详解】A．在角速度增至过程中，即物块加速转动，则物块所受的摩擦力方向与速度夹角为锐角，不是总是指向转轴，选项A错误； B．转台匀速转动时，物块所受的摩擦力充当向心力，则摩擦力大小为，选项B错误； CD．根据动能定理，在角速度增至过程中，摩擦力对物块做的功是，选项C正确，D错误。 故选C。 5．（23-24高一下·浙江金华·期末）由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示，设阻力大小与速度成正比，阻力方向与速度方向相反。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，为弹道曲线上的五点，其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（　　）    A．炮弹到达点时，炮弹的速度为零 B．炮弹到达点时，炮弹的加速度方向竖直向下 C．炮弹经过点的速度大于经过点的速度 D．空气阻力对炮弹先做负功再做正功 【答案】C 【详解】A．炮弹到达点时，竖直方向上的速度为零，水平方向上的速度不为零，故A错误； B．若在最高点炮弹只受重力作用，则炮弹的加速度方向竖直向下，而在实线中，炮弹在最高点不仅受重力作用，还受空气阻力（水平方向上的阻力与水平速度方向相反）作用，故合力不是竖直向下，则加速度不是竖直向下，故B错误； CD．由于空气阻力一直做负功，根据动能定理可知炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度，故C正确，D错误。 故选C。 6．（23-24高一下·浙江丽水·期末）一小球沿着光滑平面以0.5m/s的初速度滑入一中空光滑圆筒内，圆筒侧边与平面相切。已知圆筒半径为5cm、高为5cm，底端到地面的距离为15cm，则（　　） A．筒壁对小球的弹力做正功 B．小球离开圆筒后做平抛运动 C．小球在桶内运动的时间为0.2s D．小球离开筒的点到最后的落点的距离为 【答案】D 【详解】A．筒壁对小球的弹力与小球速度垂直，故不做功，故A错误； B．小球离开圆筒后，已经下降了5cm，故竖直方向上已经具有一定的速度，故做斜抛运动，故B错误； C．小球在桶内运动可以分解为水平方向上的圆周运动和竖直方向上的自由落体运动，而小球在桶内运动的时间取决于竖直方向上的运动，则，故C错误； D．小球从平面到离开开始分析，有，解得，则小球离开筒的点到最后的落点的时间为，小球离开筒的点到最后的落点的水平方向上距离为小球离开筒的点到最后的落点的距离为，故D正确； 故选D。 7．（23-24高一下·浙江杭州·期末）图甲中，某高中生做双手引体向上，用压力传感器记录了一段过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．从传感器的示数可知该同学的体重约为 B．内，该同学经历了先失重、后超重的状态 C．内，该同学进行了先拉起身体、后放下身体的动作 D．该同学拉起身体过程中单杠的支持力对他做正功 【答案】B 【详解】A．从传感器的示数可知，单杠对该同学右手支持力的大小为，同理单杠对左手的支持力大小也为，根据平衡条件可知该同学的重力约为500N，体重约为 ，A错误； B．1s~2s内，从传感器示数可知，支持力先减小且小于重力，处于失重状态，之后支持力增大且大于重力，处于超重状态，所以该同学经历了先出现失重现象后出现超重现象，B正确； C．人在进行放下身体的动作过程中，先向下加速运动，此时加速度的方向向下，故人处于失重状态，最后人处于静止状态，所以后半段人向下做减速运动，加速度的方向向上，此过程人处于超重状态，结合图像可以看出，1s时人放下身体，2s时过程结束。内，该同学进行了先放下身体的动作、后拉起身体，C错误； D．该同学拉起身体过程中，单杠对人有力的作用，但没有位移，故不做功，选项D错误； 故选B。 8．（23-24高一下·浙江杭州·期末）如图所示为学校操场的铅球投掷场地俯视图，M点是半径的圆投掷区的圆心，某运动员每次投掷铅球的出手点均在P点，P点在水平地面上的竖直投影均在投掷区边界上的O点，P点离水平地面的高度为。以O点为坐标原点在地面上建立直角坐标系，其中x轴沿投掷区的半径方向并指向外侧。铅球在飞行过程中空气阻力不计，铅球落地后不反弹。 （1）某次试投，将质量的铅球以沿x轴水平推出。 ①求此次试投铅球水平位移的大小； ②若以相同的速度大小将铅球斜向上抛出，则铅球在空中的时间会_______（填“变长”或“变短”）。 ③求铅球从静止离开水平地面到被水平推出的过程中，人对铅球至少做了多少功； （2）某次试投，运动员采用旋转式投掷铅球，铅球被水平抛出，沿x轴方向的初速度为，因旋转而产生的y轴方向的初速度为，求落地点到圆形投掷区边界的最短距离（即此次试投成绩）。 【答案】（1）①6m；②变长；③；（2）4m 【详解】（1）①此次试投铅球做平抛运动，有 解得， ②平推铅球时，铅球竖直方向做自由落体运动，飞行时间为 将铅球斜向上抛出，则铅球竖直方向为竖直上抛运动，可分段看成上升阶段和下落阶段，其中下落阶段为自由落体运动，此时的下落高度明显大于平推铅球的高度，所以斜抛铅球时，在空中的时间会变长。 ③根据动能定理可得 解得 可知铅球从静止离开水平地面到被水平推出的过程中，人对铅球至少做了的功。 （2）依题意，落地点Q的坐标分别为， 落地点与M点的连线交圆投掷区于N点，如图 落地点到圆形投掷区边界的最短距离为 又 联立，解得 平均功率与瞬时功率 9．（23-24高一下·浙江宁波·期末）仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一。若某女生一分钟内做了50个仰卧起坐，其质量为50kg，设上半身质量为总质量的0.6倍，仰卧起坐时下半身重心位置不变。则测试过程中该女生一分钟内克服重力做功的平均功率约为（　　） A．20W B．90W C．200W D．400W 【答案】B 【详解】设该同学身高1.6m，上半身高度约0.64m，每次上半身重心上升距离约为0.32m，则每次克服重力做功为，则功率，该女生克服重力做功的平均功率约为80W，B与其最接近，故B符合题意。 故选B。 10．（23-24高一下·浙江嘉兴·期末）小吴同学课间从2楼小跑到3楼，他在此过程中克服重力做功的功率约为（    ） A．1W B．50W C．300W D．1000W 【答案】C 【详解】小吴同学的体重大约50kg，教室楼层高度约为3m，从2楼小跑到3楼大约用5s，则小明克服重力做功的功率 故选C。 11．（23-24高一下·浙江温州·期末）如图所示，三个完全相同的小球a、b、c处于同一高度，将小球a从固定的光滑斜面上静止释放，小球b、c以相同的速率分别竖直向上、水平向右抛出，不计空气阻力。关于小球从开始运动到触地过程，下列说法正确的是（　　） A．三个小球运动时间相等 B．重力对小球b做的功最多 C．重力对小球c做功的平均功率最大 D．三个小球触地前瞬间，重力做功的瞬时功率相等 【答案】C 【详解】A．设a球斜面倾角为，根据，b球做竖直上抛运动，有，c球做平抛运动，有，所以c球运动时间最短，a球和b球运动时间无法确定，故A错误； B．重力做功为，由于下落高度相同，所以重力做功相等，故B错误； C．重力的平均功率，因为重力做功相同，c球运动时间最短，所以重力对小球c做功的平均功率最大，故C正确； D．重力做功的瞬时功率，由重力做功相同，落地前瞬间，所以故D错误。 故选C。 12．（23-24高一下·浙江湖州·期末）2023年10月，“空中出租车”在上海试飞成功，完成首秀。质量为2t的“空中出租车”从静止开始竖直上升，其运动图像如图所示，不计空气阻力，则“空中出租车”（    ） A．10s内的位移大小为150m B．3s末的合外力大小为24000N C．3s末的输出功率为120kW D．10s内的输出平均功率为160kW 【答案】D 【详解】A．根据图像与坐标轴围成面积表示位移可知10s内的位移大小，故A错误； B．内出租车的加速度，根据牛顿第二定律，可得3s末的合外力大小，故B错误； C．3s末的出租车的速度，3s末的输出功率，故C错误； D．前5s内对出租车做的功，5s到10s对出租车做的功，10s内的输出平均功率，故D正确。 故选D。 13．（23-24高一下·浙江宁波·期末）（多选）有一质量为m的小球，用细线挂在天花板上，线长为l，将其拉至水平位置由静止释放。忽略空气阻力，小球可看成质点，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．在小球摆动过程中重力总是做正功 B．重力功率最大值为 C．绳子拉力在整个摆动过程中一定会出现大于mg的时刻 D．在小球向下摆过程中，动能随时间的变化率先变大后变小 【答案】CD 【详解】A．从释放位置到最低点的过程中，重力做正功，从最低点向上运动的过程中，重力做负功，故A错误； B．小球下摆过程中，设细绳与竖直方向的夹角为，根据动能定理，重力对小球做功的瞬时功率，整理得，细绳与竖直方向的夹角逐渐减小，由数学知识可知，重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小，且当，时，重力的瞬时功率有最大值，故B错误； C．小球受重力和拉力做摆动，加速度向上时处于超重状态，则绳的拉力会大于重力，如圆弧的最低点，故C正确； D．在小球下摆过程中，机械能守恒，动能变化量的绝对值大小等于重力势能变化量的绝对值大小，故动能随时间的变化率为，故动能随时间的变化率等于重力的瞬时功率，由B项可知，重力的瞬时功率先增大后减小，故动能随时间的变化率先变大后变小，故D正确。 故选CD。 14．（23-24高一下·浙江金华·期末）无人机广泛应用于各行各业。如图甲所示是物流公司使用无人机运输货物，无人机下方用轻绳竖直悬挂货物，当无人机悬停到目的地正上方后，竖直向下先匀加速后匀减速，直至安全着陆，图乙是降落全过程的图像。已知货物的质量为，忽略气流对货物的作用力。求： （1）内货物的位移大小； （2）运动过程中，无人机对货物的最大拉力； （3）末，拉力对货物的瞬时功率的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，则5s内货物的位移大小 解得 （2），货物向下做加速运动，加速度方向向下，处于失重状态，拉力小于重力，而，货物向下做减速运动，加速度方向向上，处于超重状态，拉力大于重力，可知匀减速下降时，无人机对货物的拉力最大，根据图像，加速度大小为 根据牛顿第二定律有 解得 （3）由图可得，时的速度 根据公式 解得拉力对货物的瞬时功率 机车启动 15．（23-24高一下·浙江嘉兴·期末）下面说法正确的是（    ） A．甲图中汽车上坡时需挂高速档，提高速度 B．乙图中为使汽车经过拱桥时减少对桥面的压力，需要加速通过 C．丙图中顶部两根细电线直接与铁塔相连，利用静电屏蔽保护电网的安全 D．丁图用蓖麻油模拟电场线，说明电场线是真实存在且是闭合的曲线 【答案】C 【详解】A．甲图中汽车上坡时需挂低速档，提高牵引力，选项A错误； B．乙图中汽车经过拱桥时，可得，则速度越大，汽车经过拱桥时对桥面的压力越小，但是速度不能过大，防止脱离桥面，选项B错误； C．丙图中顶部两根细电线直接与铁塔相连，利用静电屏蔽保护电网的安全，选项C正确； D．丁图用蓖麻油模拟电场线，但是电场线不是真实存在的，也不是闭合的曲线，选项D错误。 故选C。 16．（23-24高一下·浙江金华·期末）如图所示，电动摩托车是外卖员常用的交通工具。已知该款电动车的输出功率为，外卖员与车辆的总质量为，假设人在骑行时受到的总阻力约等于人、车总重力的0.036倍。则骑行时，最大行驶速度约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当牵引力等于阻力时，摩托车的速度达到最大，则有 故选B。 17．（23-24高一下·浙江台州·期末）一辆实验模型小车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到阻力为车重的0.15倍，则（　　） A．小汽车前内的位移大小 B．小汽车在前内的牵引力为 C．小汽车额定功率为 D．小汽车的最大速度为 【答案】D 【详解】A．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知小汽车前内的位移大小为，故A错误； B．小汽车在前内的加速度大小为，根据牛顿第二定律可得，可得牵引力大小为，故B错误； C．小汽车在时功率达到额定功率，则有，故C错误； D．当牵引力等于阻力时，小汽车速度达到最大，则有，故D正确。 故选D。 18．（23-24高一下·浙江丽水·期末）如图甲为直升机抢救伤员的情景，直升机悬停在空中，用轻质绳索将伤员由静止向上吊起，绳索对伤员做功功率随时间变化如图乙所示，伤员重力为G，0~t1伤员作匀加速度直线运动，t1、t2时刻伤员的动能分别为E k1、E k2，运动过程中不计空气阻力，则（　　） A．t1时刻速度大小为 B．t1、t2时刻的动能E k1=E k2 C．t1时刻伤员的动能大小为 D．0~t1阶段，伤员上升的高度 【答案】D 【详解】A．0~t1伤员作匀加速度直线运动，牵引力，则t1时刻速度大小为，故A错误； B．0~t1伤员作匀加速度直线运动，之后保持功率不变，则有，，功率一定，速度增大，牵引力减小，加速度减小，即t1时刻后做加速度减小得变加速直线运动，当加速度为0时，做匀速直线运动，可知，t1时刻的速度小于t2时刻的速度，则有E k1<E k2，故B错误； C．0~t1伤员作匀加速度直线运动，几何图像，根据动能定理有，可知，t1时刻伤员的动能小于，故B错误； C．0~t1伤员作匀加速度直线运动，克服重力做功，结合上述解得，故D正确。 故选D。 19．（23-24高一下·浙江杭州·期末）（多选）小明用额定功率为1200W、最大拉力为300N的提升装置，把静置于地面的质量为20kg的重物竖直提升到高为85.2m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，若要提升重物的时间最短，则下列说法正确的是（　　） A．整个过程中最大加速度为 B．匀减速运动的位移大小为3.6m C．静止开始匀加速的时间为1.2s D．提升重物的最短时间为15.5s 【答案】BD 【详解】A．一开始先以最大拉力拉重物做匀加速上升，根据牛顿第二定律，解得，故A错误； B．重物以最大速度匀速时，有，则匀减速位移为，其中，解得，故B正确； C．当功率达到额定功率时，设重物的速度为，则有，此过程所用时间，故C错误； D．匀加速上升的位移为，匀减速的时间为，设重物从结束匀加速运动到开始做匀减速运动所用时间为，该过程根据动能定理可得，其中，解得，故提升重物的最短时间为，故D正确。 故选BD。 20．（23-24高一下·浙江宁波·期末）如图所示，一台起重吊车将质量m=500kg的重物由静止开始以 a=0.2m/s2加速度竖直向上匀加速提升，t=10s末之后保持功率不变继续提升重物，直至重物匀速上升。取不计空气阻力，求： （1）前10s起重吊车拉力F的大小； （2）10s末起重机的瞬时功率P； （3）重物上升的最大速度； （4）重物开始运动后15s内起重机提升重物的平均功率。 【答案】（1）5100N；（2）10200W；（3）2.04m/s；（4）6800W 【详解】（1）由牛顿第二定律有 解得F =5100 N （2）起重机做匀加速直线运动，有， 解得P =10200 W （3）达到最大速度时，加速度为零，有 解得m/s （4）匀加速直线运动阶段牵引力做功为， 10s~15s牵引力的功为 平均功率为 21．（23-24高一下·浙江嘉兴·期末）一辆高能汽车质量为，发动机的额定功率为84kW，汽车从静止开始以匀加速直线运动起动，加速度大小为，当达到额定功率时，保持功率不变继续加速达到汽车的最大速度。运动中汽车一直受到大小为车重0.10倍的恒定阻力，。求： （1）汽车运动中的最大速度。 （2）汽车开始运动后第5s末的瞬时功率。 （3）若汽车从静止起动至速度最大共用时57s，求汽车在此过程中总位移的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据题意可知，当汽车以额定功率行驶，牵引力等于阻力时，速度最大，则有 （2）当汽车匀加速直线运动速度达到最大，则有 又有 可得 所经过的时间 所以第5s末的瞬时速度 第5s末的瞬时功率 （3）汽车匀变速直线运动，经过的时间 运动位移 汽车达到最大功率到做匀速直线运动的时间 根据动能定理 解得 13 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $$