8.1课时 功和功率 同步练习
一、单选题(本大题共9小题)
1.如图所示,一人的重力为G,他随自动扶梯加速上行,扶梯对人的作用力为F,则以下判断正确的是( )
A.F=G,F对人做正功
B.F=G,F对人不做功
C.F>G,F对人做正功
D.F2.质量为m的赛车在水平直线赛道上以恒定功率P加速,受到的阻力不变,其加速度a与速度的倒数的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.赛车速度随时间均匀增大
B.赛车加速度随时间均匀增大
C.赛车加速过程做的是加速度逐渐减小的加速运动
D.图中纵轴截距、横轴截距
3.如图所示,是一辆汽车在平直路面从静止开始运动的图像,Oa段为直线,ab段为曲线,bc段为水平直线,汽车阻力恒定,则由图像可知( )
A.在时间内,汽车的牵引力增大,加速度不变,功率增大
B.在时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变
C.在时刻内,汽车的牵引力减小,汽车做加速度逐渐减小的加速运动
D.在时间以后,汽车的牵引力不变,汽车的功率也不变
4.小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶,因电瓶“没电”,故改用脚蹬骑车匀速前行。设小明与车的总质量为 100 kg,人与车的速度恒为 5 m/s,骑行过程中所受阻力约为车和人总重的 0.02,g 取 10 m/s2,小明骑此电动车做功的功率约为( )
A.10 W B.100 W
C.500 W D.5000 W
5.如图所示,质量为m的小球以初速度在倾角为斜面顶端处水平抛出,不计空气阻力,重力加速度为g,当小球运动到距斜面最远处时,小球重力的瞬时功率为( )
A. B. C. D.
6.充分利用地下空间建设停车场,对于缓解城市“行车难,停车难”的现象具有重要的作用。如图所示,汽车在地下车库的平地上做匀速直线运动,接着驶上一段长直斜坡,最后开上地面继续行驶。若全过程中汽车的输出功率恒定,设汽车所受路面阻力大小恒为f,汽车的质量为m,斜坡的倾角为,重力加速度为g。则汽车在车库的平地上和在斜坡上行驶的最大速率之比为( )
A. B. C. D.
7.半坡起步是汽车驾驶中可能会遇到的问题。假设一辆质量为2000的汽车,在倾角的足够长斜坡上由静止开始以大小为0.5的恒定加速度启动,行驶过程中汽车受到的空气和摩擦阻力之和恒为1000N,重力加速度g取10,汽车发动机的额定输出功率为60。则汽车从启动至发动机功率达到额定输出功率过程中,汽车发生的位移大小为( )
A.25m B.30m C.50m D.60m
8.2020年4月28日,中国首列商用磁浮2.0版列车在长沙磁浮快线跑出了160千米的时速,完成了最高设计速度的达速测试。相比1.0版,2.0版悬浮能力、牵引功率、速度均得到了较大幅度的提升。如图甲所示,磁浮列车在水平牵引力作用下运动,其加速度-时间图像如图乙,已知时刻,质量为的列车,速度沿正方向且初速度大小为,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.列车在内先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
B.列车在末运动方向发生改变
C.在内列车的牵引力的功率不变
D.列车在第一个内速度增量比内速度增量大
9.如图甲所示,质量为m的小火箭由静止开始加速上升,加速度a与速度倒数的关系图像如图乙所示,火箭的速度为v1时对应的加速度为a1,不计空气阻力和燃料燃烧时的质量损失,重力加速度为g,下列说法不正确的是( )
A.火箭以恒定的功率启动
B.火箭的功率为
C.关系图像的斜率为
D.关系图像横轴的截距为
二、多选题(本大题共3小题)
10.放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间图像和该拉力的功率与时间图像分别如图(甲)和(乙)所示,下列说法正确的是( )
A.滑动摩擦力大小为5N
B.0~6s内拉力做的功为30J
C.0~6s内物体位移大小为30m
D.合力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等
11.在水平路面上运动的汽车的额定功率为P,质量为m,所受阻力大小为车重的,重力加速大小为g。则( )
A.汽车受到的阻力大小为
B.汽车在运动过程中能达到的最大速度为
C.若汽车以额定功率启动,当汽车速率为v时加速度大小为
D.若汽车以加速度大小a启动,则匀加速直线运动的时间为
12.“高空抛物”一直被称为悬在城市头顶上的痛,尤其是人为的高空抛物,更给公共安全带来极大的危害性。最高人民法院发布《关于依法妥善审理高空抛物、坠物案件的意见》,对于故意高空抛物的,根据具体情形进行处罚。若从七楼阳台约20m高处,将一质量为1kg的花盆水平推出,不计空气阻力,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.第1s内重力的平均功率为50W
B.整个过程中重力的平均功率为200W
C.落到地面上时,重力的瞬时功率为200W
D.落到地面上时,重力的瞬时功率为100W
三、填空题(本大题共4小题)
13.质量为1300kg的跑车在平直赛道上以恒定功率加速,受到的阻力不变,其加速度与速度的倒数的关系如图所示,已知的大小为0.0096。则赛车受到的摩擦力为_________N,发动机的输出功率为_________kW。
14.某汽车质量m=2000kg、发动机最大输出功率Pmax=150kW。以v0=72km/h的速率匀速行驶时,发动机和传动与驱动系统内的功率分配关系如图所示。已知水泵的功率P1恒定,传动与变速等内部机件摩擦而损耗的功率P2与汽车的行驶速率成正比,汽车行驶时所受的空气阻力F阻1与行驶速率v的关系为F阻力1=kv2(k为恒量),所受路面的阻力F阻2大小恒定。汽车以v0行驶时能产生的最大加速度_________m/s ;判断汽车能否以v=3v0的速率匀速行驶,理由是_________。
15.如图所示是“套圈”游戏。“套圈”从岀手到落地的过程中,先后经历了a、b、c三个位置(不计空气阻力),其中a为“套圈”出手后运动的最高点,且hab=hbc。则“套圈”在由a点运动到c点的过程中,动能________(选填“变大”“变小”或“不变”);设“套圈”在ab段重力做功的平均功率为P1,在bc段重力做功的平均功率为P2,则P1______P2(选填“>”“<”或“=”)。
16.身高1.62m的同学站立时从裤子口袋里拿起400g的手机接听电话,裤子口袋的高度近似为身高的一半,取,此过程中克服手机重力做功约为______J,若手机先做匀加速运动后做匀减速运动,且加速与减速的加速度大小均为,则此过程中克服手机重力做功的平均功率约为______W。
四、解答题(本大题共2小题)
17.一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s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,汽车受到地面的阻力为车重的倍,g取10m/s2,求:
(1)汽车在前5s内的牵引力为多大?
(2)汽车的最大速度为多少?
18.为了保护环境,一种使用氢气燃料的汽车,质量为,发动机的额定输出功率为,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的倍。若汽车从静止开始做匀加速运动,加速度的大小为,已知重力加速度,试求:
(1)汽车做匀加速运动达到的最大速度;
(2)汽车做匀加速运动可持续的时间;
(3)当速度为时,汽车牵引力的瞬时功率。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
2.C
3.C
4.B
5.A
6.A
7.A
8.D
9.C
10.CD
11.BD
12.AC
13. 3900 406.25
14. 3.325 需发动机功率165kW>150kW
15. 变大; <
16. 3.24 1.8
17.(1)6×103N;(2)30m/s
18.(1);(2);(3)
答案第1页,共2页
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