高一物理功率練習(xí)題
物理功率練習(xí)
1.質(zhì)量為m的木塊放在光滑水平面上，在水平力F的作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，則開始運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后F的功率是()。
A. B. C. D.
2.一輛小車在水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起，小車受到的牽引力F和阻力f隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，則小車所受的牽引力的功率隨時(shí)間變化的規(guī)律是()。
3.(2011福建寧波高三模擬，18)近年我國(guó)高速鐵路技術(shù)得到飛速發(fā)展，2010年12月3日京滬杭高鐵綜合試驗(yàn)運(yùn)行最高時(shí)速達(dá)到486.1千米，刷新了世界記錄，對(duì)提高鐵路運(yùn)行速度的以下說法，錯(cuò)誤的是()。
A.減少路軌阻力，有利于提高列車最高時(shí)速
B.當(dāng)列車保持最高時(shí)速行駛時(shí)，其牽引力與阻力大小相等
C.列車的最高時(shí)速取決于其最大功率、阻力及相關(guān)技術(shù)
D.將列車車頭做成流線形，減小空氣阻力，有利于提高列車功率
4.如圖所示是健身用的跑步機(jī)示意圖，質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員踩在與水平面成角的靜止皮帶上，運(yùn)動(dòng)員用力向后蹬皮帶，皮帶運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恒為f，使皮帶以速度v勻速向后運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是()。
A.人腳對(duì)皮帶的摩擦力是皮帶運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力
B.人對(duì)皮帶不做功
C.人對(duì)皮帶做功的功率為mgv
D.人對(duì)皮帶做功的功率為fv
5.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5 s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=2103 kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g取10 m/s2，則()。
A.汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為4103 N
B.汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為6103 N
C.汽車的額定功率為60 kW
D.汽車的最大速度為30 m/s
6.(2010上海綜合，43)純電動(dòng)概念車E1是中國(guó)館的鎮(zhèn)館之寶之一。若E1概念車的總質(zhì)量為920 kg，在16 s內(nèi)從靜止加速到100 km/h(即27.8 m/s)。受到恒定的阻力為1 500 N，假設(shè)它做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)力系統(tǒng)提供的牽引力為____N。當(dāng)E1概念車以最高時(shí)速120 km/h(即33.3 m/s)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)力系統(tǒng)輸出的功率為____kW。
7.一輛電動(dòng)自行車的銘牌上給出了如下技術(shù)指標(biāo)：
規(guī)格
車型 26型電動(dòng)自行車
整車質(zhì)量 30 kg
最大載重 120 kg
額定輸出功率 120 W
額定電壓 40 V
額定電流 3.5 A
質(zhì)量為M=70 kg的人騎此電動(dòng)自行車沿平直公路行駛，所受阻力Ff恒為車和人總重的0.02倍，g取10 m/s2。則在電動(dòng)自行車正常工作時(shí)，人騎車行駛的.最大速度為多少?
8.圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)。在起重機(jī)將質(zhì)量m=5103 kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=0.2 m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。取g=10 m/s2，不計(jì)額外功。求：
(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率;
(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率。
答案與解析
1. 答案：C
2. 答案：C
3. 答案：D
4. 答案：AD
5. 答案：BCD
解析：由題圖象知前5 s的加速度 ，由牛頓第二定律知前5 s內(nèi)的拉力F=kmg+ma，得F=(0.1210310+21032) N=6103 N，故B對(duì)，A錯(cuò)，又5 s末達(dá)額定功率P=Fv5=610310 W=6104 W=60 kW，最大速度 ，故C、D兩項(xiàng)正確。
6. 答案：3.1103 50
解析：在加速階段由勻變速運(yùn)動(dòng)公式得：v=at①
根據(jù)牛頓第二定律得F-f=ma②
聯(lián)立①②代入數(shù)據(jù)解得F=3.1103 N③
當(dāng)E1概念車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)P=Fv=fvm=50 kW。④
7. 答案：6 m/s
解析：從電動(dòng)自行車銘牌上獲得的有用信息為：整車質(zhì)量為30 kg，額定輸出功率為120 W。分析知電動(dòng)自行車在額定功率下行駛時(shí)，當(dāng)牽引力與阻力相等時(shí)，即F=Ff速度達(dá)最大值。
設(shè)車的質(zhì)量為m，由題意知，地面對(duì)車的阻力為Ff=k(M+m)g，當(dāng)車達(dá)到最大速度時(shí)，應(yīng)有P=Fvmax=k(M+m)gvmax，解得vmax=6 m/s。
8. 答案：(1)5.1104 W (2)5 s 2.04104 W
解析：(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0，重物達(dá)到最大速度時(shí)，拉力F0等于重力。
P0=F0vm①
F0=mg②
代入數(shù)據(jù)，得P0=5.1104 W。③
(2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率，設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為F，速度為v1，勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間為t1，有：
P0=Fv1④
F-mg=ma⑤
v1=at1⑥
由③④⑤⑥，代入數(shù)據(jù)，得t1=5 s⑦
t=2 s時(shí)，重物處于勻加速運(yùn)動(dòng)階段，設(shè)此時(shí)速度為v2，輸出功率為P，則
v2=at⑧
P=Fv2⑨
由⑤⑧⑨，代入數(shù)據(jù)，得P=2.04104 W。⑩
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