《1功與功率》習(xí)題課

《1.功與功率》習(xí)題課解析：1．我國自主研制的絞吸挖泥船“天鯤號”達(dá)到世界先進(jìn)水平。天鯤號的泥泵輸出功率恒為1×104kw，排泥量為1.4m3/s。排泥管的橫截面積為0.7m2．則泥泵對排泥管內(nèi)泥漿的推力為（）A．2×107牛B．5×106牛C．5×109牛D．2×109牛根據(jù)排泥量和排泥管的橫截面積可求出排泥速度為：v＝1.4/0.7m/s＝2m/s，根據(jù)P＝Fv可得：F＝P/v＝5×106N，故B正確、ACD錯誤。B2．為了人民的健康和社會的長遠(yuǎn)發(fā)展，我國環(huán)保部門每天派出大量的灑水車上街進(jìn)行空氣凈化除塵，已知某種型號的灑水車的操作系統(tǒng)是由發(fā)動機(jī)帶動變速箱，變速箱帶動灑水泵產(chǎn)生動力將罐體內(nèi)的水通過管網(wǎng)噴灑出去，假設(shè)行駛過程中車受到的摩擦阻力跟其質(zhì)量成正比，受到的空氣阻力跟車速成正比，當(dāng)灑水車在平直路面上勻速行駛并且勻速灑水時，以下判斷正確的是（）A．灑水車的動能保持不變B．發(fā)動機(jī)的功率保持不變C．牽引力的功率要隨時間均勻減小D．牽引力大小跟灑水時間成反比C解析：以車和水為研究對象，受力分析可知，水平方向受牽引力、摩擦阻力和空氣阻力作用，由題意，車受到的摩擦阻力跟其質(zhì)量成正比，受到的空氣阻力跟車速成正比，根據(jù)牛頓第二定律知，F(xiàn)﹣f﹣kv＝ma當(dāng)灑水車在平直路面上勻速行駛并且勻速灑水時，車與水的質(zhì)量在減小，故摩擦阻力在減小，空氣阻力恒定不變，則牽引力在減小，合力為零。A、灑水車的質(zhì)量減小，速度不變，故動能減小，故A錯誤。B、發(fā)動機(jī)的功率P＝Fv，牽引力減小，速度不變，則發(fā)動機(jī)的功率減小，故B錯誤。CD、牽引力F＝f+kv，灑水車的質(zhì)量隨時間均勻減小，則牽引力的大小隨灑水時間均勻減小，但不成反比。牽引力功率隨時間均勻減小，故C正確，D錯誤。3．當(dāng)前，我國某些貧困地區(qū)的日常用水仍然依靠井水。某同學(xué)用水桶從水井里提水，井內(nèi)水面到井口的高度為20m。水桶離開水面時，桶和水的總質(zhì)量為10kg。由于水桶漏水，在被勻速提升至井口的過程中，桶和水的總質(zhì)量隨著上升距離的變化而變化，其關(guān)系如圖所示。水桶可以看成質(zhì)點(diǎn)，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2．由圖象可知，在提水的整個過程中，拉力對水桶做的功為（）B解析：F初＝m1g＝100NF末＝m2g＝80NW＝(F初+F末)/2x＝（100+80）/2×20J＝1800J，故B正確，ACD。A．2000JB．1800JC．200JD．180J4．汽車在水平路面上沿直線勻速行駛，當(dāng)它保持額定功率加速運(yùn)動時（）A．牽引力增大，加速度增大B．牽引力減小，加速度減小C．牽引力不變，加速度不變D．牽引力減小，加速度不變B解析：汽車沿直線勻速行駛，保持額定功率不變，根據(jù)P＝Fv可知，速度增大，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律可知，F(xiàn)﹣f＝ma，牽引力減小，加速度減小，故B正確，ACD錯誤。5．如圖，用不同的恒定斜向上拉力使木箱沿水平地面做勻速直線運(yùn)動。第一次拉力與水平面夾角為θ1；第二次拉力與水平面夾角為θ2，且θ1＜θ2．兩次木箱通過的位移相等（動摩擦因數(shù)μ保持不變），拉力做功分別為W1、W2，則（）A．W1＝W2B．W1＞W(wǎng)2C．W1＜W2D．以上情況都有可能B解析：受力分析如圖所示。根據(jù)力的平衡條件：N+Fsinθ＝mg①f＝Fcosθ②f＝μN(yùn)③聯(lián)合①②③式可以得到：θ增大時，f減小。所以，如果θ1＜θ2，有f1＞f2，即F1cosθ1＞F2cosθ2，拉力做功：W1＝F1cosθ1?s，W2＝F2cosθ2?s所以W1＞W(wǎng)2故ACD錯誤，B正確?！径噙x】1.如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個光滑的小孔，質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上。一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過小孔，用于拉動細(xì)線，使小球從靠近圓環(huán)底端開始上升。設(shè)手對細(xì)線的拉力為F，圓環(huán)對小球的彈力為Fv，則（）A．若小球沿圓環(huán)非常緩慢的上升，則F的大小一直減小B．若小球沿圓環(huán)非常緩慢的上升，則Fv的大小一直不變C．若手勻速拉動細(xì)線，則小球克服重力做功的瞬時功率一直減小D．若手勻速拉動細(xì)線，則小球克服重力做功的瞬時功率先增大后減小ABC解析：AB、小球沿圓環(huán)緩慢上移可看做勻速運(yùn)動，對小球進(jìn)行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，F(xiàn)v，三個力。滿足受力平衡。作出受力分析圖如下，由圖可知：△OAB∽△GFA小球沿圓環(huán)緩慢上移時，半徑不變，AB長度減小，故F減小，F(xiàn)V不變，故AB正確；CD、若手勻速拉動細(xì)線速度為v，則小球克服重力做功的瞬時功率PG＝mgv豎直＝mgvcosθ，θ增大，PG一直減小，故C正確，D錯誤?！径噙x】2.某品牌純電動汽車參數(shù)為：車上電池充滿電時電池容量為100kw?h，當(dāng)整車質(zhì)量（含車內(nèi)人員和物品）為2000kg時，從靜止加速到30m/s最短時間為5s，從30m/s到剎停的最短距離為30m，最大速度可達(dá)60m/s。在平直道路上行駛時可認(rèn)為阻力恒為車重的0.05倍，電能轉(zhuǎn)化為有用功的效率為80%，取g＝10m/s2，．若該車在平直道路上行駛，下列結(jié)論正確的是（）A．若汽車從靜止加速到30m/s用時為5s，則這一過程的平均加速度大小為6m/s2B．汽車剎車由30m/s減速到0所用的最短時間為1s C．當(dāng)汽車以30m/s勻速行駛時，汽車克服阻力做功的功率為30kWD．當(dāng)汽車以30m/s勻速行駛時，汽車的續(xù)航里程（最大行駛距離）為360kmAC解析：A、汽車在0～30m/s的加速過程中的平均加速度大小為：a＝v/t＝30/5＝6m/s2，故A正確；B、汽車剎車由30m/s減速到0所用時間最短為為t，則有：vt/2＝x，解得：t＝2x/vs＝2s，故B錯誤；C、當(dāng)汽車以30m/s勻速行駛時，汽車克服阻力做功的功率為：P＝fv＝0.05mgv＝0.05×2000×10×30W＝30kW，故C正確；D、當(dāng)汽車以30m/s勻速行駛時，根據(jù)能量關(guān)系可得：Ptη＝fs，則汽車的續(xù)航里程為：s216km，故D錯誤?！径噙x】3.根據(jù)動滑輪省力的特點(diǎn)設(shè)計如圖甲所示裝置（滑輪質(zhì)量、摩擦均不計）。質(zhì)量為2kg的物體在豎直向上的拉力F作用下由靜止開始向上做勻加速運(yùn)動，其速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，由此可知（取g＝10m/s2）（）A．物體加速度大小為0.5m/s2B．拉力F的大小為12NC．2S末拉力F的功率大小為96WD．2S內(nèi)拉力F做的功為48JBC解析：A、根據(jù)v﹣t圖象知加速度a＝4/2＝2m/s2，故A錯誤；B、牛頓第二定律得，2F﹣mg＝ma，解得F＝(ma+mg)/2＝12N，故B正確。C、2s末物體的速