高三物理一輪復(fù)習(xí)多維度導(dǎo)學(xué)與分層專(zhuān)練專(zhuān)題31- 功、功率、機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題 （含答案）

目標(biāo)11.功的正負(fù)判斷方法(1)恒力功的判斷：依據(jù)力與位移方向的夾角來(lái)判斷。(3)依據(jù)能量變化來(lái)判斷：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，若有能量轉(zhuǎn)化，則必有力對(duì)物體做功。此法常用于判斷兩2.恒力功的計(jì)算方法受力分析找出力運(yùn)動(dòng)分析找出位移確定力和位移或動(dòng)能定理或功能關(guān)系判斷功的正負(fù)3.總功的計(jì)算方法【例1】如圖所示，質(zhì)量為m的物體A靜止于傾角為θ的斜面體B上，斜面體B的質(zhì)量為M,現(xiàn)對(duì)該斜面體施加一個(gè)水平向左的推力F,使物體隨斜面體一起沿水平方向向左勻速運(yùn)動(dòng)的位移為L(zhǎng),則在此勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中斜面體B對(duì)物體A所做的功為()A.0將物體的位移分割成許多小段，因每一小段很小，每一小段上作用在物體上的力可以視為恒力，這樣就將變力做功轉(zhuǎn)化為在無(wú)數(shù)多個(gè)位移上的恒力所做功的代數(shù)和。此法常用于求解大小不變、方向改變的變【例2】水平桌面上，長(zhǎng)R=5m的輕繩一端固定于0點(diǎn)，如圖所示(俯視圖),另一端系一質(zhì)量m=2.0kg的小球，現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)大小不變的力F=10N,F拉著物體從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，方向始終與小球的運(yùn)動(dòng)方則拉力F做的功與克服摩擦力做的功之比為()有些變力做功問(wèn)題通過(guò)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，可轉(zhuǎn)化為恒力做功，用W=Flcosa求解。此法常用于輕繩通過(guò)【例3】如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個(gè)滑塊，滑塊用輕繩系著繞過(guò)光滑的定滑輪O現(xiàn)以大小不變的拉力F拉繩，使滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始上升，滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度最大。已知滑塊質(zhì)量為m,滑輪0到豎直桿的距離為d,2OAO′=37°,召OCO′=53°,重力加速度為g(已知sin37°=06,cos37°=08)則()A.拉力F大小C.滑塊由A到C過(guò)程輕繩對(duì)滑塊做功ngdD.滑塊由A到C過(guò)程輕繩對(duì)滑塊做功作用，F(xiàn)?、F?分別為物體在初、末位置所受到的力，然后用公式W=Flcosa求此【例4】一輛質(zhì)量為m的汽車(chē)，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，其阻力為車(chē)重的λ倍，其牽引力的大小F=kx+f,其中k為比例系數(shù)，x為車(chē)前進(jìn)的距離，f為車(chē)所受的阻力，則當(dāng)車(chē)前進(jìn)的距離為s時(shí)牽引力做的功為()4.利用F-x圖像求變力做功在F-x圖像中，圖線(xiàn)與x軸所圍“面積”的代數(shù)和就表示力F在這段位移內(nèi)所做的功，且位于x軸上方矩形、圓等規(guī)則的幾何圖形)。【例5】如圖甲所示，靜置于光滑水平面上坐標(biāo)原點(diǎn)O處的小物塊，在水平拉力F的作用下沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，拉力F隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示。已知縱、橫坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度代表的數(shù)值相同，縱、橫坐標(biāo)單位均為國(guó)際單位，曲線(xiàn)部分為半圓，則小物塊運(yùn)動(dòng)到xo處時(shí)拉力所做的功為()甲乙5.利用動(dòng)能定理求變力做功利用公式W=Flcosa不容易直接求功時(shí)，尤其對(duì)于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或變力做功問(wèn)題，可考慮由動(dòng)能的變化來(lái)間接求功，所以動(dòng)能定理是求變力做功的首選。【例6】如圖所示，圓盤(pán)在水平面內(nèi)以角速度の繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)上距軸r處的P點(diǎn)有一質(zhì)量為m的小物體隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。某時(shí)刻圓盤(pán)突然停止轉(zhuǎn)動(dòng)，小物體由P點(diǎn)滑至圓盤(pán)上的某點(diǎn)停止。下列說(shuō)法正確的是()A.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)前，小物體所受摩擦力的方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡切線(xiàn)方向B.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)前，小物體運(yùn)動(dòng)一圈所受摩擦力的功為零C.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，小物體沿圓盤(pán)半徑方向運(yùn)動(dòng)D.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，小物體整個(gè)滑動(dòng)過(guò)程克服摩擦力做的功為6.若變力的功率恒定，可用用W=Pt計(jì)算功。【例7】如圖所示，用跨過(guò)光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動(dòng)力的小船沿直線(xiàn)拖向岸邊。已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P,小船的質(zhì)量為m,小船受到的阻力大小恒為f,經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v%,與繩的夾角為θ,小船從A點(diǎn)沿直線(xiàn)加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間為t,A、B兩點(diǎn)間距離為d,纜繩質(zhì)量忽略不計(jì)()A.小船經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)收繩的速度B.小船在A點(diǎn)時(shí)，纜繩對(duì)小船的拉力為C.小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的全過(guò)程阻力做功fdD.小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的全過(guò)程合力做功Pt-fd三、功率的計(jì)算1.平均功率的計(jì)算方法2.瞬時(shí)功率的計(jì)算方法【例8】重慶由于其良好的生態(tài)環(huán)境和有利的地理位置，是鳥(niǎo)類(lèi)的好居處。如圖所示，質(zhì)量為m的鴿子，沿著與水平方向成15°角、斜向右上方的方向以大小為v的速度勻速飛行，重力加速度大小為g,下列說(shuō)法正A.鴿子處于失重狀態(tài)B.空氣對(duì)鴿子的作用力大于mgC.空氣對(duì)鴿子的作用力的功率為mgvD.鴿子克服自身的重力的功率為mgvsin15°1.兩種啟動(dòng)方式以恒定功率啟動(dòng)以恒定加速度啟動(dòng)和v-t圖像段分析不變→F不變運(yùn)動(dòng)性質(zhì)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，維持時(shí)間段分析運(yùn)動(dòng)性質(zhì)以vm做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)無(wú)F=F阻=a=0→2.三個(gè)重要關(guān)系(1)無(wú)論哪種啟動(dòng)過(guò)程，機(jī)車(chē)的最大速度都為(2)機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)時(shí)，勻加速過(guò)程結(jié)束后功率最大，速度不是最大，即(3)機(jī)車(chē)以恒定功率運(yùn)行時(shí)，牽引力做的功W=Pt,由動(dòng)能定理得Pt—Fmx=△Ek,此式經(jīng)常用于求解機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)過(guò)程的位移、速度或時(shí)間。【例10】一輛汽車(chē)在水平路面上的啟動(dòng)過(guò)程的v-t圖像如圖所示，其中Oa為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)，ab段表示以額定功率P行駛時(shí)的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線(xiàn)，若汽車(chē)的質(zhì)量為m,行駛過(guò)程中所受阻力恒為Fm,則下列說(shuō)法正確的是()B.0~t?時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做變加速運(yùn)動(dòng)C.0~t2時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的平均速度等于D.ti~t?時(shí)間內(nèi)汽車(chē)克服阻力所做的功為θ上坡最大速度下坡最大速度豎直提升最大速【例9】如圖所示，載有防疫物資的無(wú)人駕駛小車(chē)，在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s勻速行駛，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2ms勻速行駛。已知小車(chē)總質(zhì)量為50kg,MN=PQ=20m,PQ段的傾角為30°,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法不正確的是()A.從M到N,小車(chē)牽引力大小為40NB.從M到N,小車(chē)克服摩擦力做功800JC.從P到Q,小車(chē)克服摩擦力做功700J4.機(jī)車(chē)啟動(dòng)a-1/圖像和F-1/v圖像問(wèn)題C六由F-F=ma,P=Fv可得：②縱截距，①AB段牽引力不變，做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；②BC圖線(xiàn)的斜率k表示功率P,知BC段功率不變，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；③B點(diǎn)橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為1/v?;④C點(diǎn)橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)的最大速度1/v?,此時(shí)牽引力等于阻力。【例11】質(zhì)量為500kg的賽車(chē)在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a與速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示，已知圖像斜率k數(shù)值大小為800,則賽車(chē)()A.速度隨時(shí)間均勻增大B.加速度隨時(shí)間均勻增大C.賽車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為200kWD.賽車(chē)的最大時(shí)速為200m/s【例12】一質(zhì)量為800kg的電動(dòng)汽車(chē)由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為18m/s,利用傳感器測(cè)得此過(guò)程中不同時(shí)刻電動(dòng)汽車(chē)的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v,并描繪出圖象，圖中AB、BC均為直線(xiàn).若電動(dòng)汽車(chē)行駛過(guò)程中所受的阻力恒定，由圖象可知下列說(shuō)法正確的是()01BAB.電動(dòng)汽車(chē)的額定功率為10.8kWC.電動(dòng)汽車(chē)由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)2s,速度達(dá)到6m/sD.電動(dòng)汽車(chē)行駛中所受的阻力為600N1.如圖所示，斜面固定在水平地面上，小物塊靜置于斜面底端，之后在水平恒力F作用下，小物塊沿斜面從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，已知斜面傾角為θ,小物塊質(zhì)量為m,物塊與則關(guān)于小物塊從a到b的運(yùn)動(dòng)過(guò)程以下判斷正確的是()A.拉力做功為FLB.重力勢(shì)能增加mgLcosθC.克服摩擦力做功為μmgLcosθD.動(dòng)能增加(Fcosθ-μFsinθ-μmgcosθ-mgsinθ)L2.輕質(zhì)彈簧右端固定在墻上，左端與一質(zhì)量m=0.5kg的物塊相連，如圖甲所示，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，物塊靜止，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。以物塊所在處為原點(diǎn)，水平向右為正方向建立x軸，現(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力F,F隨x軸坐標(biāo)變化的情況如圖乙所示，物塊運(yùn)動(dòng)至x=0.4m處時(shí)速度為零，則此過(guò)程物塊克服彈簧彈力做的功為()3.用大小不變、方向始終與物體運(yùn)動(dòng)方向一致的力F,將質(zhì)量為m的小物體沿半徑為R的固定圓弧軌道從A點(diǎn)推到B點(diǎn)，圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為60°,如圖所示，則在此過(guò)程()A.力F對(duì)物體做的功為FRsin60°C.力F對(duì)物體做的功為D.力F是變力，無(wú)法計(jì)算做功大小4.用鐵錘將一鐵釘擊入木板，設(shè)木板對(duì)鐵釘?shù)淖枇εc釘進(jìn)入木塊內(nèi)的深度成正比。在鐵錘擊打第一次后，能把鐵釘擊入木塊內(nèi)1cm,則擊打第二次后，能擊入多少深度?(設(shè)鐵錘質(zhì)量遠(yuǎn)大于鐵釘質(zhì)量，且每次撞擊鐵釘速度相同。)()A.0.33cmB.0.41cmC.0.56cmD5.為了測(cè)量自己騎自行車(chē)時(shí)的功率，小明找來(lái)一輛自行車(chē)(如圖所示)在某段斜坡上進(jìn)行實(shí)驗(yàn).當(dāng)小明騎車(chē)下坡時(shí)，剛好在不踩踏板的情況下可以勻速行駛；當(dāng)16圈到達(dá)坡頂。通過(guò)查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，該自行車(chē)的踏板每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，車(chē)后輪相對(duì)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)3圈，后輪直徑為61cm,自行車(chē)質(zhì)量為15kg,該斜坡與水平面的傾角為3°;已知小明質(zhì)量為60kg,重力加速度g=10m/s2,sin3°≈0.05,假設(shè)小明騎車(chē)上坡和下坡過(guò)程中輪胎與路面間產(chǎn)生的熱量相等。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可求得小明騎車(chē)上坡時(shí)做功的功率約為()A.170WB.340W6.為了更好適應(yīng)市場(chǎng)需求，長(zhǎng)安公司推出某新能源純電版汽車(chē)，該電動(dòng)汽車(chē)的質(zhì)量為2t、其電池每次充滿(mǎn)電后的總電能為60kW·h。某次汽車(chē)電池電能耗盡時(shí)，采用直40A、平均電壓為400V,需要用時(shí)4h才能將電池充滿(mǎn)電。當(dāng)汽車(chē)在平直道路上以90kW的額定輸出功率行駛，其最大車(chē)速為40m/s,重力加速度8取10m/s2,假設(shè)汽車(chē)所受阻力與汽車(chē)的速率成正比。根據(jù)以上信息，下列說(shuō)法中正確的是()A.當(dāng)汽車(chē)電池電能耗盡后，直流充電樁對(duì)汽車(chē)的充電效率為92%B.當(dāng)汽車(chē)的輸出功率減半，汽車(chē)在平直道路上行駛時(shí)的最大車(chē)速也會(huì)減半C.若汽車(chē)以額定輸出功率行駛，當(dāng)車(chē)速為20m/s時(shí)，汽車(chē)的加速度約為1.69m/s2D.若汽車(chē)以額定輸出功率行駛，當(dāng)車(chē)速為20m/s時(shí)，汽車(chē)的加速度為1.125m/s27.如圖所示為固定不動(dòng)的光滑圓弧形軌道，小球1從軌道頂端做平拋運(yùn)動(dòng)，恰好可以到達(dá)軌道底端；小球2由靜止開(kāi)始從頂端沿軌道滑到底端，兩小球質(zhì)量相同，則()A.兩小球下落的時(shí)間t=t?B.兩小球下C.在軌道底端重力的瞬時(shí)功率P>P?D8.完全相同的兩輛汽車(chē)，都拖著完全相同的拖車(chē)，以相同的速度在平直公路上以速度v勻速齊頭并進(jìn)，汽車(chē)與拖車(chē)的質(zhì)量均為m,某一時(shí)刻兩拖車(chē)同時(shí)與汽車(chē)脫離之后，甲汽車(chē)保持原來(lái)的牽引力繼續(xù)前進(jìn)，乙汽車(chē)保持原來(lái)的功率繼續(xù)前進(jìn)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后甲車(chē)的速度變?yōu)?v,乙車(chē)的速度變?yōu)?.5v,若路面對(duì)汽車(chē)的阻力恒為車(chē)重的0.1倍，取g=10m/s2,則此時(shí)()A.甲、乙兩車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)的位移之比為423B.甲車(chē)的功率增大到原來(lái)的4倍C.甲、乙兩車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)克服阻力做功之比為12211D.甲、乙兩車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)牽引力做功之比為3229.質(zhì)量為m的物體從距地面H高處自由下落，經(jīng)歷時(shí)間t,重力加速度為g,則下列說(shuō)法中正確的是()A.t秒內(nèi)重力對(duì)物體做功B.t秒內(nèi)重力的平均功率為mg2tC.秒末重力的瞬時(shí)功率與t秒末重力的瞬時(shí)功率之比為122D.前秒內(nèi)重力做功的平均功率與后秒內(nèi)重力做功的平均功率之比為12310.一輛玩具賽車(chē)在水平直線(xiàn)跑道上由靜止開(kāi)始以10kW的恒定功率加速前進(jìn)，賽車(chē)瞬時(shí)速度的倒數(shù)和瞬時(shí)加速度a的關(guān)系如圖所示，已知賽車(chē)在跑道上所受到的阻力不變，賽車(chē)到達(dá)終點(diǎn)前已達(dá)到最大速度。下列說(shuō)法中正確的是()A.賽車(chē)做加速度逐漸增大的加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.賽車(chē)的質(zhì)量為20kgC.賽車(chē)所受阻力大小為500ND.賽車(chē)速度大小為5m/s時(shí)，加速度大小為50m/s211.一機(jī)車(chē)以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出機(jī)車(chē)動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖像如圖所示。已知機(jī)車(chē)的質(zhì)量為1000kg,機(jī)車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力不變，就圖像所對(duì)應(yīng)的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()A.機(jī)車(chē)的最大速度為80m/sB.機(jī)車(chē)所受阻力為4000NC.機(jī)車(chē)的額定功率為320kWD.機(jī)車(chē)加速階段時(shí)間為16.25s12.汽車(chē)從靜止開(kāi)始以加速度ao勻加速啟動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)。已知汽車(chē)的額定功率為Po,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力恒為Ff,汽車(chē)的速度v隨時(shí)間1及加速度a、牽引力F和功率P隨速度v變化的圖象如圖所示，其中可能正確的是()A.專(zhuān)題31功、功率、機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題目標(biāo)1【知識(shí)導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】1.功的正負(fù)判斷方法(1)恒力功的判斷：依據(jù)力與位移方向的夾角來(lái)判斷。(2)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中功的判斷：依據(jù)F與v的方向夾角a來(lái)判斷，0°≤a<90°時(shí)，力對(duì)物體做正功；90°<a≤180°時(shí)，力對(duì)物體做負(fù)功；α=90°時(shí)，力對(duì)物體不做功。(3)依據(jù)能量變化來(lái)判斷：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，若有能量轉(zhuǎn)化，則必有力對(duì)物體做功。此2.恒力功的計(jì)算方法受力分析運(yùn)動(dòng)分析找出位移或動(dòng)能定理或功能關(guān)系3.總功的計(jì)算方法A.0【例2】水平桌面上，長(zhǎng)R=5m的輕繩一端固定于0點(diǎn)，如圖所示(俯視圖),另一端系一 【詳解】將圓弧分成很多小段I,L?,.…,Ln,拉力F在每小段上做的功為W,W?,…,Wn,J拉力F做的功與小球克服摩擦力做的功之比為2。故選C。有些變力做功問(wèn)題通過(guò)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，可轉(zhuǎn)化為恒力做功，用W=Flcosa求解。此法【例3】如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個(gè)滑塊，滑塊用輕繩系著繞過(guò)光滑的定滑輪O現(xiàn)以大小不變的拉力F拉繩，使滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始上升，滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度最大。已知滑塊質(zhì)量為m,滑輪O到豎直桿的距離為d,2OAO′=37°,圖OCO′=53°,重力加A.拉力F大小為B.拉力F大小為D.滑塊由A到C過(guò)程輕繩對(duì)滑塊做功【答案】AC【詳解】當(dāng)滑塊的合力為零，加速度為零時(shí)，速度最大，故在C點(diǎn)，滑塊的合力為零，則故選AC。【例4】一輛質(zhì)量為m的汽車(chē)，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，其阻力為車(chē)重的λ倍，其牽引力的大小為s時(shí)牽引力做的功為()【詳解】由題意可知汽車(chē)受到的阻力大小為f=λmg當(dāng)x=0時(shí)，牽引力大小為F=f當(dāng)x=s時(shí)，牽引力大小為F?=ks+f由于牽引力隨位移線(xiàn)性變化，所以整個(gè)過(guò)程的平均牽引力大小【例5】如圖甲所示，靜置于光滑水平面上坐標(biāo)原點(diǎn)O處的小物塊，在水平拉力F的作用下沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，拉力F隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示。已知縱、橫坐標(biāo)軸到xo處時(shí)拉力所做的功為()甲乙【答案】C利用公式W=Flcosa不容易直接求功時(shí)，尤其對(duì)于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或變力做功問(wèn)題，可考慮【例6】如圖所示，圓盤(pán)在水平面內(nèi)以角速度w繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)上距軸r處的P點(diǎn)有一質(zhì)量為m的小物體隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。某時(shí)刻圓盤(pán)突然停止轉(zhuǎn)動(dòng)，小物體由P點(diǎn)滑至圓盤(pán)上的某點(diǎn)停止。下列說(shuō)法正確的是()A.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)前，小物體所受摩擦力的方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡切線(xiàn)方向B.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)前，小物體運(yùn)動(dòng)一圈所受摩擦力的功為零C.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，小物體沿圓盤(pán)半徑方向運(yùn)動(dòng)D.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，小物體整個(gè)滑動(dòng)過(guò)程克服摩擦力做的功為【詳解】AB.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)前，小物體隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，小物體所受摩擦力提供向心力，C.圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，小物體沿切線(xiàn)方向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)動(dòng)能定理可得又v=@r聯(lián)立可得故D正確。故選BD。6.若變力的功率恒定，可用用W=Pt計(jì)算功。【例7】如圖所示，用跨過(guò)光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動(dòng)力的小船沿直線(xiàn)拖向岸邊。已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P,小船的質(zhì)量為m,小船受到的阻力大小恒為f,經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v%,與繩的夾角為θ,小船從A點(diǎn)沿直線(xiàn)加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間為t,A、B兩點(diǎn)間距離為d,纜繩質(zhì)量忽略不計(jì)()A.小船經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)收繩的速度B.小船在A點(diǎn)時(shí)，纜繩對(duì)小船的拉力為C.小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)阻力做功W=-fd故C錯(cuò)誤；A.鴿子處于失重狀態(tài)B.空氣對(duì)鴿子的作用力大于mgC.空氣對(duì)鴿子的作用力的功率為mgvD.鴿子克服自身的重力的功率為mgvsin15°【答案】D【詳解】A.由鴿子勻速飛行可知，鴿子所受合外力為0,A錯(cuò)誤；B.由共點(diǎn)力平衡條件可知，空氣對(duì)鴿子的作用力等于mg,B錯(cuò)誤；D.鴿子克服自身的重力的功率為P=-P力由力的功率表達(dá)式P力=mgvcos(15以恒定功率啟動(dòng)以恒定加速度啟動(dòng)和段分析不變=F不變當(dāng)P=Fv直到Pm=Fv運(yùn)動(dòng)性質(zhì)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，維持時(shí)間段分析運(yùn)動(dòng)性質(zhì)以vm做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)無(wú)F=F阻→a=0→2.三個(gè)重要關(guān)系(3)機(jī)車(chē)以恒定功率運(yùn)行時(shí)，牽引力做的功W=Pt,由動(dòng)能定理得Pt-Fmx=△Ek,此式經(jīng)常【例10】一輛汽車(chē)在水平路面上的啟動(dòng)過(guò)程的v-1圖像如圖所示，其中Oa為過(guò)原點(diǎn)的傾斜的質(zhì)量為m,行駛過(guò)程中所受阻力恒為Fm,則下列說(shuō)法正確的是()A.汽車(chē)在t1時(shí)刻的牽引力和功率都是最大值，t?~t3時(shí)間內(nèi)其牽引力等于F阻B.0~t?時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做變加速運(yùn)動(dòng)C.0~t?時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的平均速度等于D.t?~t2時(shí)間內(nèi)汽車(chē)克服阻力所做的功為【詳解】A.由題圖可知，Oa段為勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，ab上坡最大速度下坡最大速度豎直提升最大速【例9】如圖所示，載有防疫物資的無(wú)人駕駛小車(chē)，在水平MN段以恒定功率200W、速度為六六由F-Fr=ma,P=Fv可得：①AB段牽引力不變，做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；加速運(yùn)動(dòng)；③B點(diǎn)橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為1/v?;④C點(diǎn)橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)的最大速度1/v?,此時(shí)牽引力等于阻力。與速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示，已知圖像斜率k數(shù)值大小為800,則賽車(chē)()A.速度隨時(shí)間均勻增大B.加速度隨時(shí)間均勻增大C.賽車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為200kWD.賽車(chē)的最大時(shí)速為200m/s【答案】D【詳解】對(duì)汽車(chē)受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得化簡(jiǎn)得A.功率恒定，所以加速度隨時(shí)間發(fā)生變化，汽車(chē)做變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；C.結(jié)合圖像得解得P=400KW故C錯(cuò)誤；D.圖像的斜率為解得b=0.005s/m其對(duì)故D正確。故選D。【例12】一質(zhì)量為800kg的電動(dòng)汽車(chē)由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為18m/s,利用傳感器測(cè)得此過(guò)程中不同時(shí)刻電動(dòng)汽車(chē)的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v,并描繪出圖象，圖中AB、BC均為直線(xiàn).若電動(dòng)汽車(chē)行駛過(guò)程中所受的阻力恒定，由圖象可知下列說(shuō)法正確的是()BAA.電動(dòng)汽車(chē)由靜止開(kāi)始一直做變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.電動(dòng)汽車(chē)的額定功率為10.8kWC.電動(dòng)汽車(chē)由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)2s,速度達(dá)到6m/sD.電動(dòng)汽車(chē)行駛中所受的阻力為600N【詳解】AB段牽引力不變，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度不變，做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).故A到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度,所以勻加速的時(shí)間,若電動(dòng)汽車(chē)一直做勻加速運(yùn)動(dòng)2s,則由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)2s的速度v=at=6m/s,所引力為Fmin=600N,故恒定阻力f=Fmin=600N,故D正確.故選BD.小物塊沿斜面從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，已知斜面傾角為θ,小物塊質(zhì)量為m,物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,a、b間距離為L(zhǎng)。則關(guān)于小物塊從a到b的運(yùn)動(dòng)過(guò)程以下判斷正確的是()A.拉力做功為FLB.重力勢(shì)能增加mgLcosθC.克服摩擦力做功為μmgLcosθD.動(dòng)能增加【答案】DD.物塊從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，由動(dòng)能定理可得動(dòng)能增加2.輕質(zhì)彈簧右端固定在墻上，左端與一質(zhì)量m=0.5kg的物塊相連，如圖甲所示，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，物塊靜止，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。以物塊所在處為原點(diǎn)，水平向右為正方向建立x軸，現(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力F,F隨x軸坐標(biāo)變化的情況如圖乙所示，物塊運(yùn)動(dòng)至x=0.4m處時(shí)速度為零，則此過(guò)程物塊克服彈簧彈力做的功為()F/N故選B。4.用鐵錘將一鐵釘擊入木板，設(shè)木板對(duì)鐵釘?shù)淖枇εc釘進(jìn)入木塊內(nèi)的深度成正比。在鐵錘擊打第一次后，能把鐵釘擊入木塊內(nèi)1cm,則擊打第二次后，能擊入多少深度?(設(shè)鐵錘質(zhì)量遠(yuǎn)大于鐵釘質(zhì)量，且每次撞擊鐵釘速度相同。)()A.0.33cmB.0.41cmC.0.56cm【答案】B【詳解】設(shè)鐵釘進(jìn)入木塊深度為d,則所受阻力大小為f=kd第一次據(jù)動(dòng)能定理可得則鐵錘做功為同理可得第二次鐵錘做功為.(d?-4)每次撞擊鐵釘速度相同，故兩次對(duì)鐵釘所做的功相同，聯(lián)立可解得d?=√2d,故擊打第二次后，能擊入的深度為Ad=d?-d?=(√2-1)d≈0.41cm故選B。5.為了測(cè)量自己騎自行車(chē)時(shí)的功率，小明找來(lái)一輛自行車(chē)(如圖所示)在某段斜坡上進(jìn)行實(shí)驗(yàn).當(dāng)小明騎車(chē)下坡時(shí)，剛好在不踩踏板的情況下可以勻速行駛；當(dāng)小明上坡時(shí)，他從坡底出發(fā)在20s時(shí)間內(nèi)勻速蹬腳踏板16圈到達(dá)坡頂。通過(guò)查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，該自行車(chē)的踏板每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，車(chē)后輪相對(duì)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)3圈，后輪直徑為61cm,自行車(chē)質(zhì)量為15kg,該斜坡與水平面的傾角為3°;已知小明質(zhì)量為60kg,重力加速度g=10m/s2,sin3°≈0.05,假設(shè)小明騎車(chē)上坡和下坡過(guò)程中輪胎與路面間產(chǎn)生的熱量相等。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可求得小明騎車(chē)上坡時(shí)做功的功率約為()【答案】B【詳解】小明下坡時(shí)不踩踏板剛好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以mgsin3°-f=0小明上坡時(shí)和下坡時(shí)輪胎與路面產(chǎn)生的熱量相等，所以上、下坡時(shí)所受摩擦阻力大小相等，則上坡時(shí)動(dòng)力為F=mgsin3°+f解得F=75N腳踏板的角速度后輪的角6.為了更好適應(yīng)市場(chǎng)需求，長(zhǎng)安公司推出某新能源純電版汽車(chē)，該電動(dòng)汽車(chē)的質(zhì)量為2t、其電池每次充滿(mǎn)電后的總電能為60kW·h。某次汽車(chē)電池電能耗盡時(shí)，采用直流充電樁對(duì)汽車(chē)進(jìn)行充電，充電的平均電流為40A、平均電壓為400V,需要用時(shí)4h才能將電池充滿(mǎn)電。當(dāng)汽車(chē)在平直道路上以90kW的額定輸出功率行駛，其最大車(chē)速為40m/s,重力加速度8取A.當(dāng)汽車(chē)電池電能耗盡后，直流充電樁對(duì)汽車(chē)的充電效率為92%B.當(dāng)汽車(chē)的輸出功率減半，汽車(chē)在平直道路上行駛時(shí)的最大車(chē)速也會(huì)減半C.若汽車(chē)以額定輸出功率行駛，當(dāng)車(chē)速為20m/s時(shí)，汽車(chē)的加速度約為1.69m/s2D.若汽車(chē)以額定輸出功率行駛，當(dāng)車(chē)速為20m/s時(shí)，汽車(chē)的加速度為1.125m/s2【答案】C故A錯(cuò)誤；B.由題意，汽車(chē)以最大速率行駛時(shí)所受的阻力大小為f=kvm汽車(chē)以最大速率行駛時(shí)的輸出CD.若汽車(chē)以額定輸出功率行駛，當(dāng)車(chē)速為20m/s時(shí)，汽車(chē)的加速度大小為7.如圖所示為固定不動(dòng)的光滑圓弧形軌道，小球1從軌道頂端做平拋運(yùn)動(dòng)，恰好可以到達(dá)軌道底端；小球2由靜止開(kāi)始從頂端沿軌道滑到底端，兩小球質(zhì)量相同，則()A.兩小球下落的時(shí)間t?=t?B.兩小球下落的時(shí)間t<t?C.在軌道底端重力的瞬時(shí)功率P>P?D.在軌道底端重力的瞬時(shí)功率P<P?【答案】BC【詳解】AB.小球1豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度為重力加速度，小球2剛釋放時(shí)加速度為重力加速度，隨著小球2沿曲面運(yùn)動(dòng)，小球切向加速度在豎直方向的分量越來(lái)越小，CD.到達(dá)底端時(shí)，小球2的速度方向與重力方向垂直，重力瞬時(shí)功率為0,小球1在豎直方向速度不為0,可知在軌道底端重