第13讲 功与功率(专项训练)(天津专用)2026年高考物理一轮复习讲练测
2025-11-27
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 功,功率 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.71 MB |
| 发布时间 | 2025-11-27 |
| 更新时间 | 2025-11-27 |
| 作者 | 上帝舞恋 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-10-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54510178.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第13讲 功与功率
目录
01 课标达标练 1
题型01恒力做功 2
题型02 变力做功 3
题型03 平均功率、瞬时功率的计算 4
题型04 机车恒定加速度启动 5
题型05 机车恒定功率启动 6
02 核心突破练 7
03 真题溯源练 9
01恒力做功
1.如图所示,质量为m的圆柱形匀质木块漂浮在水面上,浸入水中的深度为h。用竖直向上的拉力将木块缓慢提升至其底面距水面高度为h处,忽略水面高度变化,重力加速度为g。在木块上移的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力对木块做功为
B.浮力对木块做功为
C.拉力对木块做功为
D.拉力与重力对木块做功之和为0
2.如图所示,一质量为m的滑雪运动员从高为h的斜坡顶端静止自由下滑,下滑过程中受到的阻力大小恒为f,斜坡倾角为,重力加速度为g,运动员滑至坡底的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力做功为
B.支持力做功为
C.克服阻力做功为
D.合力做功为0
3.(多选)如图所示,重为100N的物体A,在大小为20N方向向左的水平拉力F的作用下做匀速直线运动,经过3秒,物体A在水平面上向左移动了30cm的距离,滑轮与绳子质量不计,滑轮与绳子之间摩擦不计。则下列结论正确的是( )
A.物体运动的速度为10m/s B.物体与地面之间的摩擦力为40N
C.摩擦力对物体A做的功为12J D.拉力做的功是12J
02变力做功
4.一小物块在水平拉力的作用下向右运动,拉力随小物块的位置坐标变化的图像如图所示,则在内,拉力做的功为( )
A. B.
C. D.
5.一质量为的物块在水平力的作用下,以初速度为沿动摩擦因数为0.5的水平面运动,其加速度与位移的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.物块做匀变速直线运动
B.从开始运动到时,水平力对物块所做的功为
C.当时,物块的速度为
D.从开始运动到的过程中,水平力的平均值为
03平均功率、瞬时功率的计算
6.(2024天津八校二模)(多选)如图甲所示,“复兴号”高速列车正沿直线由静止驶出火车站,水平方向的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。后,列车以的速度做匀速直线运动,已知列车所受阻力大小恒定。则下列说法正确的是( )
A.前,列车做匀减速直线运动
B.列车所受阻力的大小为
C.根据已知条件可求出列车的质量为
D.在时,列车牵引力的功率为
7.如图所示,质量为0.2kg的小球从斜面顶端的O点以速度水平抛出,最终落到斜面OA上。如图所示,以斜面为x轴,垂直于斜面为y轴,建立直角坐标系xOy。小球运动过程中的位置坐标(x,y)与时间的关系满足(各物理量单位均为国际基本单位)。已知斜面的倾角为,重力加速度,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球在时的速度大小为
B.斜面的倾角
C.小球的初速度大小为7m/s
D.小球落回斜面时重力的功率为15W
8.如图所示,一两侧光滑的平台固定在水平面上。质量相同的甲、乙两名同学,分别从平台两侧顶端由静止滑下至斜面底端,则该过程( )
A.重力做功
B.到达斜面底端时的速度
C.重力做功的平均功率
D.重力的冲量
04机车恒定加速度启动
9.(2025·天津·二模)(多选)智慧充电技术的日益成熟,极大促进了电动汽车销量的增长。若一辆电动汽车的质量为m,额定功率为P。汽车由静止启动后做匀加速直线运动,汽车的速度大小为v时恰好达到其额定功率,之后汽车维持额定功率行驶,达到最大速度3v,已知汽车行驶时受到的阻力恒定。下列说法正确的是 ( )
A.电动汽车受到的阻力大小为
B.电动汽车做匀加速直线运动的加速度大小为
C.电动汽车做匀加速直线运动的位移为
D.电动汽车做匀加速直线运动的过程中阻力做功为
10.在我国,汽车已进入寻常百姓家,一种新车从研发到正式上路,要经过各种各样的测试,其中一种是在专用道上进行起步过程测试,通过车上装载的传感器记录了起步过程速度随时间变化规律图像,如图所示,已知OA为直线、AB为曲线、BC为平行于横轴的直线。5s时汽车功率达到额定功率且保持不变,该车总质量为所受到的阻力恒为,则下列说法正确的是( )
A.该车的最大速度为
B.该车起步过程的牵引力为
C.该车的额定功率为
D.该车前25s内通过的位移大小为400m
05机车恒定功率启动
11.(2024·天津十二区重点学校·一模)重型气垫船有强悍的运力,主要用于投送登陆部队。已知其质量为,最高时速32m/s,装有额定功率9600kW的发动机。假设气垫船在海面沿直线航行且所受阻力不变,下列说法正确的是( )
A.无法计算重型气垫船在海面航行过程中所受的阻力大小
B.若重型气垫船以额定功率启动,则加速度先增大后减小到零
C.重型气垫船在海面以额定功率航行,速度为19.2m/s时,加速度为0.4m/s2
D.重型气垫船在海面以额定功率匀速航行,若阻力突然增大到原来的1.5倍,则气垫船将做加速度增大的减速运动
12.复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车,从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度vm,设动车行驶过程所受到的阻力F阻保持不变。动车在时间t内( )
A.加速度逐渐增大
B.牵引力的功率
C.牵引力做功
D.当动车速度为时,加速度大小为
1.如图所示,一位同学手持球拍托乒乓球沿水平直线跑动,球拍与乒乓球相对静止且均相对该同学静止,球拍平面和水平面之间夹角为。设乒乓球质量为m,不计球拍和乒乓球之间摩擦,不计空气阻力,已知重力加速度为g,则( )
A.球拍受到的合力大小为0
B.乒乓球受到的支持力对乒乓球做正功
C.乒乓球有可能做匀速直线运动
D.球拍对乒乓球的支持力大小为
2.(24-25高三上·天津蓟州区马伸桥中学·模拟)质量为m的列车以速度v沿水平直轨道匀速行驶,突然以大小为F的力制动刹车直到列车停止,过程中恒受到大小为f的阻力,下列说法正确的是( )
A.减速运动加速度大小
B.力F的冲量大小为
C.刹车距离为
D.匀速行驶时牵引力的功率为
3.如图所示,高的平台上,覆盖一层薄冰。现有一质量为的滑雪爱好者,以一定的初速度向平台边缘滑去,着地时的速度方向与水平地面的夹角为,空气阻力不计,重力加速度,则下列说法错误的是( )
A.滑雪者离开平台边缘时的动能为
B.滑雪者着地时的动能为
C.滑雪者在空中运动的过程中,重力做功的平均功率为
D.着地时,滑雪者重力做功的瞬时功率为
4.如图所示,摆球质量为,悬线长度为,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从点运动到点的过程中空气阻力的大小不变,则下列说法正确的是( )
A.重力的瞬时功率在不断增大 B.悬线的拉力做功不为
C.空气阻力做功为 D.空气阻力做功为
5.(多选)发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。已知某型号的汽车质量为m,其发动机的额定功率为P。若该汽车在额定功率下沿平直公路启动,且行驶过程中受到的阻力恒为f。则( )
A.启动之后,汽车做匀加速直线运动
B.启动之后,汽车做加速度增大的加速运动
C.汽车能够达到的最大速度
D.当汽车的速度为最大速度的时,汽车的瞬时加速度为
6.我国自行研制的新一代“”轮式装甲车已达到西方发达国家第三代战车的水平,将成为我国军方快速部署的轻型装甲主力装备。设该装甲车的质量为m,在水平平直公路上以额定功率从静止开始加速,前进距离s后达到最大速度,已知该车在前进中所受阻力恒为f。求:
(1)该车的额定功率大小;
(2)当该车速度为时,其加速度的大小;
(3)该车从静止开始运动至达到最大速度所用时间。
1.(2024·海南·高考真题)神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆,在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速,返回舱速度大大减小,在减速过程中( )
A.返回舱处于超重状态 B.返回舱处于失重状态
C.主伞的拉力不做功 D.重力对返回舱做负功
2.(2024·广东·高考真题)如图所示,探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”,探测器与背罩断开连接,背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为1000kg,背罩质量为50kg,该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有( )
A.该行星表面的重力加速度大小为
B.该行星的第一宇宙速度为
C.“背罩分离”后瞬间,背罩的加速度大小为
D.“背罩分离”后瞬间,探测器所受重力对其做功的功率为30kW
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第13讲 功与功率
目录
01 课标达标练 1
题型01恒力做功 2
题型02 变力做功 4
题型03 平均功率、瞬时功率的计算 5
题型04 机车恒定加速度启动 8
题型05 机车恒定功率启动 10
02 核心突破练 12
03 真题溯源练 17
01恒力做功
1.如图所示,质量为m的圆柱形匀质木块漂浮在水面上,浸入水中的深度为h。用竖直向上的拉力将木块缓慢提升至其底面距水面高度为h处,忽略水面高度变化,重力加速度为g。在木块上移的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力对木块做功为
B.浮力对木块做功为
C.拉力对木块做功为
D.拉力与重力对木块做功之和为0
【答案】C
【详解】A.在木块上移的过程中,重力对木块做功为,故A错误;
B.由平衡条件可知,开始时浮力与木块重力等大,在木块上移的过程中,浮力线性减小,则浮力对木块做功,故B错误;
C.根据动能定理有
联立解得拉力对木块做功为,故C正确;
D.根据C选项分析,可知拉力与重力对木块做功之和为,故D错误。
故选C。
2.如图所示,一质量为m的滑雪运动员从高为h的斜坡顶端静止自由下滑,下滑过程中受到的阻力大小恒为f,斜坡倾角为,重力加速度为g,运动员滑至坡底的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力做功为
B.支持力做功为
C.克服阻力做功为
D.合力做功为0
【答案】C
【详解】A.重力做功为,故A错误;
B.支持力与运动员的运动方向垂直,支持力做功为0,故B错误;
C.克服阻力做功,故C正确;
D.合力做功为,故D错误。
故选C。
3.(多选)如图所示,重为100N的物体A,在大小为20N方向向左的水平拉力F的作用下做匀速直线运动,经过3秒,物体A在水平面上向左移动了30cm的距离,滑轮与绳子质量不计,滑轮与绳子之间摩擦不计。则下列结论正确的是( )
A.物体运动的速度为10m/s B.物体与地面之间的摩擦力为40N
C.摩擦力对物体A做的功为12J D.拉力做的功是12J
【答案】BD
【详解】A.物体运动的速度,故A错误;
B.作用在动滑轮上绳子的股数为2,所以A物体受到的拉力FA=2F=2×20N=40N
因为A做匀速直线运动,所以A受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,即f=FA=40N,故B正确;
C.摩擦力对物体A做的功为,故C错误;
D.绳子自由端移动的距离s=2sA=2×0.3m=0.6m
拉力F做的功W=Fs=20N×0.6m=12J,故D正确。
故选BD。
02变力做功
4.一小物块在水平拉力的作用下向右运动,拉力随小物块的位置坐标变化的图像如图所示,则在内,拉力做的功为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】在图像中,图像与轴围成的面积表示拉力做的功。设拉力做功,此段图像为梯形,根据梯形面积公式
这里,,
可得
设拉力做功,此段图像为三角形,根据三角形面积公式
这里,
可得
那么内拉力做的功
故选A。
5.一质量为的物块在水平力的作用下,以初速度为沿动摩擦因数为0.5的水平面运动,其加速度与位移的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.物块做匀变速直线运动
B.从开始运动到时,水平力对物块所做的功为
C.当时,物块的速度为
D.从开始运动到的过程中,水平力的平均值为
【答案】B
【详解】A.根据题图可知物块的加速度随着位移变化,则物块不是做匀变速直线运动,故A错误;
C.根据可知图像与轴围成的面积表示,图像与轴围成的面积
即
代入
可得当时,物块的速度,故C错误;
B.根据动能定理
可得,故B正确;
D.根据
代入数据可得,故D错误。
故选B。
03平均功率、瞬时功率的计算
6.(2024天津八校二模)(多选)如图甲所示,“复兴号”高速列车正沿直线由静止驶出火车站,水平方向的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。后,列车以的速度做匀速直线运动,已知列车所受阻力大小恒定。则下列说法正确的是( )
A.前,列车做匀减速直线运动
B.列车所受阻力的大小为
C.根据已知条件可求出列车的质量为
D.在时,列车牵引力的功率为
【答案】CD
【详解】AB.t=400s后列车做匀速直线运动,牵引力F和阻力f大小相等,由图乙可知
f=F=1.0×106N
前400s内,列车的牵引力大于阻力,由牛顿第二定律有
F-f=ma
牵引力F减小,f不变,则加速度a减小,所以列车做加速度减小的加速直线运动,故AB错误;
C.F-t图像图线与横轴所夹的面积表示冲量,由图乙可得
列车匀速运动时的速度
v=288km/h=80m/s
取列车运动方向为正方向,则前400s内,由动量定理有
解得
m=5.0×106kg
故C正确;
D.在时,列车牵引力的功率为
故D正确。
故选CD。
7.如图所示,质量为0.2kg的小球从斜面顶端的O点以速度水平抛出,最终落到斜面OA上。如图所示,以斜面为x轴,垂直于斜面为y轴,建立直角坐标系xOy。小球运动过程中的位置坐标(x,y)与时间的关系满足(各物理量单位均为国际基本单位)。已知斜面的倾角为,重力加速度,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球在时的速度大小为
B.斜面的倾角
C.小球的初速度大小为7m/s
D.小球落回斜面时重力的功率为15W
【答案】D
【详解】BC.以斜面为x轴,垂直于斜面为y轴,建立直角坐标系xOy,将初速度和加速度分解到坐标系上,可知x方向做匀加速直线运动,有
Y方向做竖直上抛运动,有
解得,,故BC错误;
A.小球做平抛运动,在时的竖直速度大小为
而,则合速度大小为,故A错误;
D.小球落回斜面时
解得运动时间为
小球的竖直速度大小为
此时重力的瞬时功率为,故D正确。
故选D。
8.如图所示,一两侧光滑的平台固定在水平面上。质量相同的甲、乙两名同学,分别从平台两侧顶端由静止滑下至斜面底端,则该过程( )
A.重力做功
B.到达斜面底端时的速度
C.重力做功的平均功率
D.重力的冲量
【答案】C
【详解】A.由重力做功,可知,故A正确;
B.由动能定理得,解得
所以到达斜面底端时的速度大小相等,故B错误;
C.设斜面倾角为,斜面高度为h,则
解得
可知越小,到达斜面底端的时间越长,则乙的时间长;由重力做功的平均功率,可知,故C正确;
D.重力的冲量,则乙的冲量大,故D错误。
故选C。
04机车恒定加速度启动
9.(2025·天津·二模)(多选)智慧充电技术的日益成熟,极大促进了电动汽车销量的增长。若一辆电动汽车的质量为m,额定功率为P。汽车由静止启动后做匀加速直线运动,汽车的速度大小为v时恰好达到其额定功率,之后汽车维持额定功率行驶,达到最大速度3v,已知汽车行驶时受到的阻力恒定。下列说法正确的是 ( )
A.电动汽车受到的阻力大小为
B.电动汽车做匀加速直线运动的加速度大小为
C.电动汽车做匀加速直线运动的位移为
D.电动汽车做匀加速直线运动的过程中阻力做功为
【答案】AC
【详解】A.汽车速度达到最大时,牵引力等于阻力,则有
解得阻力大小为
故A正确;
B.汽车恰好达到其额定功率时有
根据牛顿第二定律可得
联立解得电动汽车做匀加速直线运动的加速度大小为
故B错误;
C.电动汽车做匀加速直线运动的时间为
电动汽车做匀加速直线运动的位移为
故C正确;
D.电动汽车做匀加速直线运动的过程中阻力做功为
故D错误。
故选AC。
10.在我国,汽车已进入寻常百姓家,一种新车从研发到正式上路,要经过各种各样的测试,其中一种是在专用道上进行起步过程测试,通过车上装载的传感器记录了起步过程速度随时间变化规律图像,如图所示,已知OA为直线、AB为曲线、BC为平行于横轴的直线。5s时汽车功率达到额定功率且保持不变,该车总质量为所受到的阻力恒为,则下列说法正确的是( )
A.该车的最大速度为
B.该车起步过程的牵引力为
C.该车的额定功率为
D.该车前25s内通过的位移大小为400m
【答案】C
【详解】B.由图可知,汽车匀加速时的加速度大小为
该车匀加速阶段,根据牛顿第二定律
解得,故B错误;
C.该车的额定功率为,故C正确;
A.当速度最大时,有
代入数据,解得,故A错误;
D.对该车运动前25s过程,根据动能定理
解得,故D错误。
故选C。
05机车恒定功率启动
11.(2024·天津十二区重点学校·一模)重型气垫船有强悍的运力,主要用于投送登陆部队。已知其质量为,最高时速32m/s,装有额定功率9600kW的发动机。假设气垫船在海面沿直线航行且所受阻力不变,下列说法正确的是( )
A.无法计算重型气垫船在海面航行过程中所受的阻力大小
B.若重型气垫船以额定功率启动,则加速度先增大后减小到零
C.重型气垫船在海面以额定功率航行,速度为19.2m/s时,加速度为0.4m/s2
D.重型气垫船在海面以额定功率匀速航行,若阻力突然增大到原来的1.5倍,则气垫船将做加速度增大的减速运动
【答案】C
【详解】A.当功率为额定功率,且牵引力等于阻力时,气垫船速度达到最大,则
故A错误;
B.若重型气垫船以额定功率启动,根据牛顿第二定律可得
可知随着速度的增大,牵引力减小,阻力不变,气垫船的加速度逐渐减小,当加速度减小到零时,气垫船达到最大速度,做匀速直线运动,故B错误;
C.重型气垫船在海面以额定功率航行,速度为19.2m/s时,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
故C正确;
D.重型气垫船在海面以额定功率匀速航行,若阻力突然增大到原来的1.5倍,根据牛顿第二定律可得
随着速度的减小,牵引力增大,加速度逐渐减小,则气垫船将做加速度减小的减速运动,故D错误。
故选C。
12.复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车,从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度vm,设动车行驶过程所受到的阻力F阻保持不变。动车在时间t内( )
A.加速度逐渐增大
B.牵引力的功率
C.牵引力做功
D.当动车速度为时,加速度大小为
【答案】D
【详解】A.根据
可知,随速度增加,加速度逐渐减小,选项A错误;
B.达到最大速度时F=F阻,可知牵引力的功率,选项B错误;
C.根据动能定理
可知牵引力做功,选项C错误;
D.当动车速度为时,牵引力
加速度大小为,选项D正确。
故选D。
1.如图所示,一位同学手持球拍托乒乓球沿水平直线跑动,球拍与乒乓球相对静止且均相对该同学静止,球拍平面和水平面之间夹角为。设乒乓球质量为m,不计球拍和乒乓球之间摩擦,不计空气阻力,已知重力加速度为g,则( )
A.球拍受到的合力大小为0
B.乒乓球受到的支持力对乒乓球做正功
C.乒乓球有可能做匀速直线运动
D.球拍对乒乓球的支持力大小为
【答案】B
【详解】AC.该同学手持球拍托乒乓球沿水平直线跑动,不计球拍和乒乓球之间摩擦,不计空气阻力,对乒乓球受力分析如图所示
则乒乓球所受的合力为
由牛顿第二定律得
解得加速度
乒乓球在水平方向做匀加速运动,由于球拍与乒乓球相对静止且均相对该同学静止,乒乓球、球拍和该同学具有相同的加速度,故AC错误;
B.球拍对乒乓球的支持力方向与乒乓球位移的夹角为锐角,可得乒乓球受到的支持力对乒乓球做正功,故B正确;
D.球拍对乒乓球的支持力大小为
解得球拍对乒乓球的支持力大小为,故D错误。
故选B。
2.(24-25高三上·天津蓟州区马伸桥中学·模拟)质量为m的列车以速度v沿水平直轨道匀速行驶,突然以大小为F的力制动刹车直到列车停止,过程中恒受到大小为f的阻力,下列说法正确的是( )
A.减速运动加速度大小
B.力F的冲量大小为
C.刹车距离为
D.匀速行驶时牵引力的功率为
【答案】C
【详解】A.根据牛顿第二定律有
可得减速运动加速度大小为
故A错误;
B.根据运动学公式有
解得列车制动刹车的时间为
故力F的冲量大小为
方向与运动方向相反,故B错误;
C.根据运动学公式有
可得刹车距离为
故C正确;
D.匀速行驶时牵引力大小等于阻力大小,则牵引力的功率为
故D错误。
故选C。
3.如图所示,高的平台上,覆盖一层薄冰。现有一质量为的滑雪爱好者,以一定的初速度向平台边缘滑去,着地时的速度方向与水平地面的夹角为,空气阻力不计,重力加速度,则下列说法错误的是( )
A.滑雪者离开平台边缘时的动能为
B.滑雪者着地时的动能为
C.滑雪者在空中运动的过程中,重力做功的平均功率为
D.着地时,滑雪者重力做功的瞬时功率为
【答案】D
【详解】A.平抛运动的时间,
着地时速度的方向与水平地面的夹角为45°,可得
滑雪者离开平台边缘时的动能为,故A正确不符合题意;
B.滑雪者着地时的动能为,故B正确不符合题意;
C.滑雪者在空中运动的过程中,重力做功的平均功率为,故C正确不符合题意;
D.着地时,滑雪者重力做功的瞬时功率为,故D错误符合题意。
故选D。
4.如图所示,摆球质量为,悬线长度为,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从点运动到点的过程中空气阻力的大小不变,则下列说法正确的是( )
A.重力的瞬时功率在不断增大 B.悬线的拉力做功不为
C.空气阻力做功为 D.空气阻力做功为
【答案】D
【详解】A.在最初的位置,因为小球的速度为零,则重力做功的功率为零;在摆动过程中,重力与小球的速度成锐角,功率不为零;在最低点时,小球的速度与重力垂直,则重力做功的功率为零,由此可知,重力做功的功率先增大后减小,故A错误;
B.悬线的拉力始终与速度方向垂直,故做功为,故B错误;
CD.空气阻力的大小不变,方向始终与速度方向相反,故做功为,故C错误,D正确。
故选D。
5.(多选)发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。已知某型号的汽车质量为m,其发动机的额定功率为P。若该汽车在额定功率下沿平直公路启动,且行驶过程中受到的阻力恒为f。则( )
A.启动之后,汽车做匀加速直线运动
B.启动之后,汽车做加速度增大的加速运动
C.汽车能够达到的最大速度
D.当汽车的速度为最大速度的时,汽车的瞬时加速度为
【答案】CD
【详解】AB.启动之后,根据牛顿第二定律可得
可知随着汽车速度的增大,汽车的加速度逐渐减小,所以汽车做加速度减小的加速运动,故AB错误;
C.当牵引力等于阻力时,汽车的速度最大,则有,故C正确;
D.当汽车的速度为最大速度的时,汽车的瞬时加速度为
其中
解得,故D正确。
故选CD。
6.我国自行研制的新一代“”轮式装甲车已达到西方发达国家第三代战车的水平,将成为我国军方快速部署的轻型装甲主力装备。设该装甲车的质量为m,在水平平直公路上以额定功率从静止开始加速,前进距离s后达到最大速度,已知该车在前进中所受阻力恒为f。求:
(1)该车的额定功率大小;
(2)当该车速度为时,其加速度的大小;
(3)该车从静止开始运动至达到最大速度所用时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当牵引力等于阻力时,装甲车的速度达到最大,则该车的额定功率大小为
(2)当该车速度为时,牵引力大小为
根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
(3)从静止开始加速到最大速度过程,根据动能定理可得
解得所用时间为
1.(2024·海南·高考真题)神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆,在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速,返回舱速度大大减小,在减速过程中( )
A.返回舱处于超重状态 B.返回舱处于失重状态
C.主伞的拉力不做功 D.重力对返回舱做负功
【答案】A
【详解】AB.返回舱在减速过程中,加速度竖直向上,处于超重状态,故A正确,B错误;
C.主伞的拉力与返回舱运动方向相反,对返回舱做负功,故C错误;
D.返回舱的重力与返回舱运动方向相同,重力对返回舱做正功,故D错误。
故选A。
2.(2024·广东·高考真题)如图所示,探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”,探测器与背罩断开连接,背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为1000kg,背罩质量为50kg,该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有( )
A.该行星表面的重力加速度大小为
B.该行星的第一宇宙速度为
C.“背罩分离”后瞬间,背罩的加速度大小为
D.“背罩分离”后瞬间,探测器所受重力对其做功的功率为30kW
【答案】AC
【详解】A.在星球表面,根据
可得
行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取,可得该行星表面的重力加速度大小
故A正确;
B.在星球表面上空,根据万有引力提供向心力
可得星球的第一宇宙速度
行星的质量和半径分别为地球的和,可得该行星的第一宇宙速度
地球的第一宇宙速度为,所以该行星的第一宇宙速度
故B错误;
C.“背罩分离”前,探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动,对探测器受力分析,可知探测器与保护背罩之间的作用力
“背罩分离”后,背罩所受的合力大小为4000N,对背罩,根据牛顿第二定律
解得
故C正确;
D.“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率
故D错误。
故选AC。
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