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文档简介
第18讲功与功率
目录
01课标达标练.....................................................................2
题型01功的理解及正、负功的判断..........................................................2
题型02恒力做功及总功的ir算...............................................................2
题型03变力做功的五种计算方法...........................................................3
题型04功率的理解及计算..................................................................5
题型05以恒定功率启动....................................................................6
题型06以降加醺启动...................................................................7
02核心突破练.....................................................................8
03真题溯源练....................................................................10
01
1.(2025•福建泉州•一模)生活中,人们常利用传送带运送物品。如图,行李箱与水平传送带保持相对静
止,一起做匀速直线运动一段距离,不计空气阻力,则在此过程中传送带()
A.对行李箱的摩擦力方向与传送方向相同
B.对行李箱的摩擦力方向与传送方向相反
C.对行李箱做正功
D.对行李箱不做功
2.(2024•福建龙岩•一模)下列说法正确的是()
A.作用力做正功,反作用力也一定做正功B.作用力做负功,反作用力也一定做负功
C.一对静摩擦力所做的功的代数和总为零D.一对滑动摩擦力所做的功的代数和总为零
恒力做功及总功的计算
3.(2024福建福州)如图所示的失控车辆缓冲坡是设置在公路右侧的斜坡,路面通常由沙砾构成,专为失
控车辆在刹车失灵时冲上斜坡以减少损失而设计的。一质量为用的失控货车以某一速度径直冲上一个倾角
为18。的缓冲坡,其上坡过程中为直线运动,且摩擦力恒为电阳,货车沿斜面上升的最大高度为,,则在这
个过程中()(取sinl8%0.3)
3
A.货车的重力势能增加了正〃4〃
B.货车的动能损失了"年"
9
C.货车克服摩擦力做的功为”的
D.货车沿缓冲坡上升的高度为:,时的速度是叵口
23
4.(2022•福建福州•模拟)足够长的水平传送带在电动机带动下以恒定速率匕匀速顺时针转动,质量为,〃可
视为质点的滑块从传送带右端以水平向左的速率岭(为<匕)滑上传送带,如图所示,最终滑块返回传送带右
端。关于上述过程,下列说法正确的有()
A.滑块向左运动时摩擦力向右,向右运动时摩擦力向左
B.此过程中传送带对滑块做功为〃?片
C.此过程中滑块对传送带做的功为-2,叫匕
D.此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为2〃%匕
观型I>03变力做功的五种计算方法
5.如图1所示,静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力〃作用下,沿x轴方向运动,拉力
尸的大小随物块所在位置坐标x的变化关系如图2所示,图线为半圆。则小物块运动到xo处时”所做的总
功为()
6.如图所示,摆球质量为加,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从4点运动到4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.悬线的拉力做功为0
C.空气阻力做功为-mgLD.空气阻力做功为-;”心L
7.12024・福建•一模)某实验小组用数字传感器探究橡皮筋的弹性规律,实验过程中先缓慢拉长橡皮筋,然
后逐渐恢复至原长,记录实验数据后,以橡皮筋的形变量♦为横坐标,橡皮筋的弹力尸为纵坐标建立直角
坐标系,如图所示,对应OfAfCfO的过程。由图像可知,橡皮筋的弹性规律(填"满足”
或“不满足”)胡克定律:过程中,橡皮筋的劲度系数(填"增大喊“减小”);在整个过程中,
外力对橡皮筋(填"做正功''"做负功〃或“不做功”)。
8.12022•福建福州・模拟)如图为某机械装备中的•种智能减震装置,劲度系数为々的轻质弹簧套在固定于
地面的竖直杆上,弹簧上端与质量为,〃的圆环P相连,初始时尸处于静止状态,且弹簧弹力等于尸的重力,
P与杆之间涂有一层能调节阻力的智能材料。在P上方,处将另一质量也为小的光滑圆环。由静止释放,
。接触P后发生碰撞(碰撞时间极短)并一起做匀减速运动,下移距离为要时速度减为。,忽略空气阻力,
重力加速度为求:
(1)Q与P发生碰撞瞬间时的共同速度的大小;
(2)碰撞后尸。一起下移距离d(d<华)时,智能材料对P阻力的大小;
K
(3)PQ一起下移距离d(d<竿)过程中,智能材料对尸阻刀所做的功W。
K
功率的理解及计算
9.(2025•福建漳州•模拟考试)如图,在某次机器狗爬坡测试中,机器狗的运动可视为初速度为零的匀加
速直线运动,测得机器狗在时间/内前进的距离为人
⑴求机器狗在此过程中的平均速度大小万;
(2)求机器狗在此过程中的加速度大小公
⑶若已知机器狗的质量为机,求此过程中机器狗所受合外力的平均功率不。
10.(2025•福建莆田•二模)据《口氏春秋》记载,我国在尧舜时代就有春节扫尘的风俗,寓意平安顺遂。
如图,质量,〃=50kg的沙发静止在水平地面上,与地面的动摩擦因数4=0.3。小海从侧面用平行于地面的力
F=200N推开沙发打扫卫生,沙发由静止开始匀加速前进s=2m,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取
10m/s2o这个过程中,求
(I)合力对沙发所做的功卬;
⑵合力的平均功率P。
11.(2024•福建福州•二模)套圈是我国民众喜爱的传统游戏,小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分别
水平抛出相同的圆环,结果恰好都套中前方同一物体,不计空代阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之比
为2:1,圆环及被套物体均可视为质点,则下列说法不正确的是()
大人O
、\
小孩--------一\
〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃“〃〃〃
A.大人和小孩抛出的圆环初速度之比为1:加
B.大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间之比为血:|
C.大人和小孩抛出的圆环落地时重力的瞬时功率之比为2:1
D.大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中动量的变化量之比为加:|
及型IL05以恒定功率启动
12.(2023•福建•一模)某工地小型升降电梯的原理图如图所示,轿厢A、对重B跨过轻质定滑轮通过足够
长轻质缆绳连接,电机通过轻质缆绳拉动对重,使轿厢由静止开始向上运动,运动过程中A未接触滑轮、B
未落地。已知A、B质量分别为600kg、〃?=400kg,电机输出功率恒为/>=3kW,不考虑空气阻力与
摩擦阻力,重力加速度g取10m/s。则当轿厢速度为lm/s时,A、B之间轻质缆绳的拉力大小为()
A.5400NB.6000NC.6600ND.7000N
13.(2025・福建龙岩♦一模)一辆汽车在夜间以速度%匀速行驶,驶入一段照明不良的平直公路时,司机迅
速减小油门,使汽车的功率减小为某一定值,此后汽车的速度-与时间/的关系如图所示。设汽车行驶时所
受的阻力恒定为汽车的质量为机,则下列说法正确的是()
A.,=0时刻,汽车的功率减小为:九
B.整个减速过程中,汽车的牵引力不断变小
c.整个减速过程中,克服阻力做功大于:,〃*
O
D.整个减速过程中,汽车牵引力的冲量大小为/
观型IL06以恒定加速度启动
14.(2025・福建厦门•二模)质量〃?=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图像甲表示汽车
运动的速度与时间的关系,图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变,
在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是()
0818r/s08r/s
图甲图乙
A.汽车受到的阻力200N
B.汽车的最大牵引力为100CN
C.汽车在8s〜18s时间内的位移大小为87.5m
D.汽车在8s〜18s时间内的位移大小为95.5m
15.(2024•福建一:明•模拟练习)一辆汽车在平百公路上由静止启动,汽车输出功率。与汽车速度u的关系图
像如图所示,当汽车速度达到%后,汽车的功率保持恒定,汽车能达到的最大速度为2%,若运动过程中汽
车所受阻力恒为/,汽车的质量为〃?,下列说法正确的是()
A.汽车先做匀加速运动,后做匀速运动
B.汽车速度为S5%时,加速度大小为2
m
2
C.汽车从静止到速度%通过的位移为器
D.若汽车速度达到2%所用时间为/,则经过的位移为2%/-即髻
02
L境」(2025高三・福建•专题练习)2024年12月26日,我国两款第六代战斗机的试验机同日试飞,
展示了我国在战斗机技术方面的实力。假设在空中水平飞行的飞机受到的空气阻力与速度的关系为了=h2,
发动机水平方向输出功率为4时,飞机能达到的最大速度为%。若发动机水平方向的功率提升至,叫,飞机
始终水平飞行,则飞机能达到的最大速度为()
A."%B.
C.孤%0.五飞
2(2025・福建•模拟预测)无人驾驶正悄悄走进人们的生活。在一次无人驾驶测试过程中,原来匀速行驶车
辆遇到障碍物的—图像如图所示,以开始减速为,=。时刻;已知车辆总质量13全程阻力恒定,48段功
率恒为2400W,BC段为直线,4=5s时关闭发动机,〃=7s时停止运动。则下列说法正确的是()
A.汽车所受阻力为2000N
B.。〜5s内汽车加速度逐渐增大
C.。〜5s内汽车位移为45m
D.以y=20m/s匀速运动时汽车的功率为8000W
3.(2022•福建泉州•模拟预测)如图,水平传送带顺时针匀速运转,速度大小为2m/s。质量为1.5kg的货
箱无初速度放上传送带,经过0.5s时间,货箱与传送带恰好相M静止。取重力加速度g=10m/s:则货箱
与传送带之间的动摩擦因数为,因摩擦产生的热量为人
4.(2025・福建厦门•二模)如图所示,倾角为。=30。、高为力=5m的光滑斜面固定在水平地面二,一质量为
〃?=lkg的小物块(可视为质点)从斜面顶端A由静止开始下滑。重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,则
小物块从顶端4滑到斜面底端B的时间为s:小物块从顶端4滑到斜面底端B的过程中重力的平均功
率为W;小物块沿斜面下滑到8点时重力的功率为W。
5J2024•福建三明•一模)如图甲,是山东舰航母上的舰载机采用滑跃式起飞,甲板是由水平甲板和上翘甲
板两部分组成,假设上翘甲板4c是与水平甲板AA'I,:滑连接的一段斜面,模型简化图如图乙所示,BC长为
L,8C与46间夹角为服若舰载机从A点处由静止开始以加速度〃做初速度为零的匀加速直线运动,经过
时间/达到8点,此时达到额定功率。进入8c保持额定功率加速,在C点刚好达到起S速度外已知舰载
机的总质量为加(忽略滑行过程中的质量变化),舰载机运动过程受到的阻力可看作恒力,大小为其重力
的女倍,重力加速度为g。求:
(1)舰载机的额定功率;
(2)舰载机在段运动的时间,
甲乙
03
1.(2022•福建•高考真题)福建土楼兼具居住和防御的功能,承启楼是圆形土楼的典型代表,如图(a)所
示。承启楼外楼共四层,各楼层高度如图(b)所示。同一楼层内部通过直径约50m的圆形廊道连接。若将
质量为100kg的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处,再用I(X)s沿廊道运送到N处,如图(c)所示。
重力加速度大小取lOm/s?,则()
(a)承启楼
(c)四楼平面图
A.该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中,克服重力所做的功为54(X)J
B.该物资从M处被运送到N处的过程中,克服重力所做的功为78500J
C.从M处沿圆形廊道运动到N处,位移大小为78.5m
D.从M处沿圆形廊道运动到N处,平均速率为0.5m/s
2.12023•新课标卷•高考真题)一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿x轴
运动,出发点为x轴零点,拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数
为0.4,重力加速度大小取10m/s。下列说法正确的是()
A.在%=1m时,拉力的功率为6W
B.在x=4m时,物体的动能为2J
C.从x=O运动到x=2m,物体克服摩擦力做的功为8J
D.从x=0运动到x=4的过程中,物体的动量最大为2kgm/s
第18讲功与功率
目录
01课标达标练.....................................................................2
题型01功的理解及正、负功的判断..........................................................2
题型02恒力做功及总功的F算...............................................................2
题型03变力做功的五种计算方法...........................................................3
题型04功率的理解及计算..................................................................5
题型05以恒定功率启动....................................................................6
题型06以联加侬启动...................................................................7
02核心突破练.....................................................................8
03真题溯源练....................................................................io
01
1.(2025•福建泉州•一模)生活中,人们常利用传送带运送物品。如图,行李箱与水平传送带保持相对静
止,一起做匀速直线运动一段距离,不计空气阻力,则在此过程中传送带()
A.对行李箱的摩擦力方向与传送方向相同
B.对行李箱的摩擦力方向与传送方向相反
C.对行李箱做正功
D.对行李箱不做功
【答案】D
【详解】AB.行李箱与水平传送带保持相对静止,一起做匀速直线运动,行李箱处于平衡状态,在水平方
向上如果存在陞擦力,就没有其他力与之平衡,所以行李箱不受摩擦力,AB错误;
CD,根据做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。虽然行李箱
在运动,但没有在运动方向上受力,所以传送带对行李箱不做功,C错误,D正确。
故选
Dc
2.(2024•福建龙岩•一模)卜列说法正确的是()
A.作用力做正功,反作用力也一定做正功B.作用力做负功,反作用力也一定做负功
C.一对静摩擦力所做的功的代数和总为零D.一对滑动摩擦力所做的功的代数和总为零
【答案】C
【详解】A.作用力做正功,反作用力也不一定做正功,例如撞到墙被反弹回去的球,弹力对球做正功,因
为墙不动,反作用力对墙不做功,故A错误;
B.作用力做负功,反作用力不一定做负功,如物体在水平面上滑行物体受到的摩擦力做了负功,但其摩擦
力的反作用力不做功,故B错误:
C.反作用力一-对静摩擦力作用的物体间无相对滑动,故位移始终相等,而二力大小相等,方向相反,故一
个做正功,则另一个就做负功,一对静摩擦力所做的功的代数和总为零,故C正确;
D.一对滑动摩擦力,二力大小相等,方向相反,由于物体相对运动,位移为不相等,所以一对相互作用的
滑动摩擦力做的功的代数和可以不为零,故D错误。
故选C。
观型IL02恒力做功及总功的计算
3.(2024福建福州)如图所示的失控车辆缓冲坡是设置在公路右侧的斜坡,路面通常由沙砾构成,专为失
控车辆在刹车失灵时冲上斜坡以减少损失而设计的。一质量为m的失控货车以某一速度径直冲上一个倾角
为18。的缓冲坡,其上坡过程中为直线运动,且摩擦力恒为?〃月,货车沿斜面上升的最大高度为〃,则在这
个过程中()(取sinl80=0.3)
3
A.货车的重力势能增加了次“g"
B.货车的动能损失了"吆"
C.货车克服摩擦力做的功力|〃名上
D.货车沿缓冲坡上升的高度为:,时的速度是工竽
【答案】D
【详解】A.货车沿斜面上升高度为”过程中,重力做功为
重力做负功为小g”,印货车的重力势能增加了〃吆”,故A错误;
C.货车所受的摩擦力做功为
w2H4
叱=一《冲.而:一针加
4
即货车克服摩擦力做的功为予咫,,故C错误;
B.根据动能定理可知货车的动能损失量
7
|/卜|%+叼=〃和
故B错误:
D.根据B选项分析可知货车的初动能为?〃g”,货车沿缓冲坡上升的高度为时,根据动能定理
WW17„
——G----f^=—mv2—mgH
2223
解得
吁叵瓯
3
故D正确。
故选D.
4.(2022•福建福州•模拟)足够长的水平传送带在电动机带动下以恒定速率匕匀速顺时针转动,质量为加可
视为质点的滑块从传送带右端以水平向左的速率岭(岭<匕)滑上传送带,如图所示,最终滑块返回传送带右
端。关于上述过程,下列说法正确的有()
,、乜51、
()()
A.滑块向左运动时摩擦力向右,向右运动时摩擦力向左
B.此过程中传送带对滑块做功为
C.此过程中滑块对传送带做的功为-2〃八,/
D.此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为2〃?匕V2
【答案】CD
【详解】AB.无论滑块是向左运动还是向右运动,相对于传送带都是向左运动,则摩擦力方向均向右,由
于传送带足够长,滑块减速向左滑行,直到速度减为零,然后滑块会在滑动摩擦力的作用下向右加速,由
于心>彩,则滑块在传送带上一直向右加速运动,到达传送带右端时,其速度大小为岭,根据动能定理可知,
此过程中传送带对滑块做功为零,故AB错误;
C.根据题意,设滑块与传送带的动摩擦因数为〃,由运动学公式可得,滑块在传送带上运动的时间为
2V2
则传送带的位移为
此过程中滑块对传送带做的功为
W=-pmgXy=
故C正确;
D.根据题意可知,此过程中滑块的位移为0,则滑块与传送带间的相对位移为毛,则此过程中滑块与传送
带间摩擦产生的热量为
Q=Hmgx、=2〃?匕岭
故D正确。
故选CDo
03变力做功的五种计算方法
5.如图1所示,静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力尸作用下,沿x轴方向运动,拉力
”的大小随物块所在位置坐标x的变化关系如图2所示,图线为半圆。则小物块运动到X。处时尸所做的总
功为()
//)
O
C.—FmXo
4
【答案】C
【详解】在尸-x图像中,图线与x轴所围面积的代数和就表示力F在这段位移内所做的功,面积
故选C。
6.如图所示,摆球质量为〃?,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到〃点的
过程中空气阻力的大小心不变,则下列说法正确的是()
A.重力的瞬时功率在不断增大B.悬线的拉力做功为0
C.空气阻力做功为-D.空气阻力做功为-g%乃L
【答案】BD
【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,直力与小球的
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0,故B正确;
CD.空气阻力的大小不变,方向始终与速度方向相反,故空气阻力做功为
%=-*心-
故C错误,D正确。
故选BDo
7.12024・福建•一模)某实验小组用数字传感器探究橡皮筋的弹性规律,实验过程中先缓慢拉长橡皮筋,然
后逐渐恢复至原长,记录实验数据后,以橡皮筋的形变量Ar为横坐标,橡皮筋的弹力”为纵坐标建立直角
坐标系,如图所示,对应OfAfBfCfO的过程。由图像可知,橡皮筋的弹性规律(填"满足"
或"不满足")胡克定律;Af8过程中,橡皮筋的劲度系数(填"增大"或"减小");在整个过程中,
外力对橡皮筋(填"做正功"〃做负功"或〃不做功”)。
【答案】不满足减小做正功
【详解】[1]根据胡克定律
F=kk
可知产-Ar的图像为倾斜的直线;由题图可知,橡皮筋的弹性规律不满足胡克定律:
⑵根据公式
F=k&c
可知,图线的斜率表示劲度系数,由图像可知,4今B过程中,人与。连线的斜率大于8与。连线的斜率,
所以橡皮筋的劲度系数减小;
⑶根据图像与横轴围成的面积表示做功的大小,由图像可知,O-AfBfCf0的过程中,外力
对橡皮筋做正功。
8.12022•福建福州•模拟)如图为某机械装备中的一种智能减震装置,劲度系数为攵的轻质弹簧套在固定于
地面的竖直杆上,弹簧上端与质量为m的圆环P相连,初始时尸处于静止状态,且弹簧弹力等于P的重力,
P与杆之间涂有一层能调节阻力的智能材料。在P上方〃处将另一质量也为,〃的光滑圆环。由静止释放,
。接触户后发生碰撞(碰撞时间极短)并一起做匀减速运动,下移距离为要时速度减为。,忽略空气阻力,
k
重力加速度为g。求:
(1)Q与尸发生碰撞瞬间时的共同速度的大小;
(2)碰撞后PQ一起下移距离d(4<等)时,智能材料对P阻力的大小;
k
(3)PQ一起下移距离d(〃<华)过程中,智能材料对P阻刀所做的功W。
K
【答案】(1)2SE;(2)mg+哈_d);(3);kd(d—H)—mgd
【详解】(1)根据题意,设QW!接触P时速度为V,。自由下落时,有/=2g〃可得
v=12gH
设。与P发生碰撞后速度为炉,取竖直向下为正方向,由动量守恒定律得
mv=27/7V
则得
2
(2)根据题意可知,。接触尸后发生碰撞后•起做匀减速运动,设加速度大小为小由运动学公式,-彳=2or
可得
®=2a整
k
解得
kH
a=—
4m
设新型智能材料对P的阻力为凡对P、Q整体,由牛顿第二定律得
k(^-+d)+F-2mg=2ma
k
解得
F=mg+k(曰-d)
(3)根据题意可知,Q下移距离d过程中,碰撞结束时,智能材料对P阻力的大小
.kH
F0=mg+—
下移距离d时
F=mg+&(巴-d)
智能材料阻力做功
联立解得
W=;kd(d-H)-,ngd
功率的理解及计算
9.(2025•福建漳州•模拟考试)如图,在某次机器狗爬坡测试中,机器狗的运动可视为初速度为零的匀加
速直线运动,测得机器狗在时间/内前进的距离为s。
⑴求机器狗在此过程中的平均速度大小/;
⑵求机器狗在此过程中的加速度大小m
⑶若已知机器狗的质量为加,求此过程中机器狗所受合外力的平均功率A。
【答案】⑴二
(衅
⑶竿
【详解】(1)由平均速度的定义式得万=上
⑵由位移公式得
解得°=半
(3)由牛顿第二定律得尸3M
又7=FF
解得尹=淬
10.(2025•福建莆田•二模)据《吕氏春秋》记载,我国在尧舜时代就有春节扫尘的风俗,寓意平安顺遂。
如图,质量〃?=50kg的沙发静止在水平地面上,与地面的动摩擦因数4=0.3。小海从侧面用平行于地面的力
G200N推开沙发打扫卫生,沙发由静止开始匀加速前进s=2m,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取
10n/s2o这个过程中,求
(1)合力对沙发所做的功W;
⑵合力的平均功率P。
【答案】(l)W=100J
(2)P=50W
【详解】(1)沙发受到的合力户令=尸一/=/-"咫
合力对沙发所做的功w=七S
代人题中数据,联立解得W=100J
(2)沙发由静止开始做匀加速运动,根据牛顿第二定律,有?合=〃也
由运动学公式5
2
合力的平均功率,=y
代入题中数据,联立解得P=50W
11.(2024•福建福州•二模)套圈是我国民众喜爱的传统游戏,小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分别
水平抛出相同的圆环,结果恰好都套中前方同一物体,不计空代阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之比
为2:1,圆环及被套物体均可视为质点,则下列说法不正确的是()
大人O-
、\
小孩--------一\
////////////////////////////////////////////
A.大人和小孩抛出的圆环初速度之比为1:&
B.大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间之比为&:|
C.大人和小孩抛出的圆环落地时重力的瞬时功率之比为2:1
D.大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中动量的变化量之比为血:1
【答案】C
【详解】B.圆环做平抛运动,竖百方向上根据
,1,
h=Qg「
可得
,=]?
大人和小孩抛出圆环的高度之比为2:1,则运动时间之比为&:|,故B正确:
A.圆环在水平方向上有
4二%
可得
x
%=7
大人和小孩抛出圆环水平位移相等,则平抛初速度之比为时间的反比,即为1:夜,故A正确;
C.圆环落地时重力的瞬时功率为
2
P(.=mgvy=mgt
则落地时重力的瞬时功率之比等于时间之比,为我:1,故C错误;
D.根据
2=mAv=/〃gzV
则大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中动量的变化量之比为等于时间之比,为&:1,故D正确。
本题选错误的,故选C。
敢型IL05以恒定功率启动
12.(2023•福建•一模)某工地小型升降电梯的原理图如图所示,轿厢A、对重B跨过轻质定滑轮通过足够
长轻质缆绳连接,电机通过轻质缆绳拉动对重,使轿厢由静止开始向上运动,运动过程中A未接触滑轮、B
未落地。已知A、B质量分别为600kg、〃?=400kg,电机输出功率恒为〜=3kW,不考虑空气阻力与
摩擦阻力,重力加速度g取lOm/sz,则当轿厢速度为lm/s时,A、B之间轻质缆绳的拉力大小为()
A.5400NB.6000NC.6600ND.7000N
【答案】C
【详解】当轿厢速度为lm/s时,电动机的牵引力为
F=P=3OOON=3(X)ON
v1
以轿厢A为对象,根据牛顿第二定律可得
T-Mg-Ma
以对重B为对象,根据牛顿第二定律可得
F+mg-T=ma
联立解得A、B之间轻质缆绳的拉力大小为
T=66(X)N
故选Co
13.(2025•福建龙岩•一模)一辆汽车在夜间以速度%匀速行驶,驶入一段照明不良的平直公路时,司机迅
速减小油门,使汽车的功率减小为某一定值,此后汽车的速度y与时间/的关系如图所示。设汽车行驶时所
受的阻力恒定为了,汽车的质量为“,则下列说法正确的是()
B.整个减速过程中,汽车的牵引力不断变小
3
C.整个减速过程中,克服阻力做功大于B,〃片
O
D.整个减速过程中,汽车牵引力的冲量大小为力+(〃?%
【答案】C
【详解】A.,=0时刻,汽车的功率减小为。=/3%=(见,故A错误;
p
B.整个减速过程中,由尸=一,可知汽车的牵引力不断变大,故B错误;
v
C.整个减速过程中,由动能定理,有尸”也订=
33
得%f=Pt+3用叶>
oo
故c正确:
D.整个减速过程中,由动审定理,有*-#=gm%-,〃Vo
得G=五-;〃?%
故D错误。
故选Co
以恒定加速度启动
14.(2025•福建原门•二模)质量〃?=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图像甲表示汽车
运动的速度与时间的关系,图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变,
在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是()
A.汽车受到的阻力200N
B.汽车的最大牵引力为100CN
C.汽车在8s〜18s时间内的位移大小为87.5m
D.汽车在8s〜18s时间内的位移大小为95.5m
【答案】BD
P
【详解】A.当牵引力等于阻力时,速度达到最大值,则有/=
«^-/=^-N=8(X)N
故A错误;
P
B.汽车做匀加速运动的牵引力最大,则有尸=一
解得尸=*ULN=IOOON
8
故B正确;
CD.8s〜18s过程中,根据动能定理得
解得x=95.5m
故C错误,D正确。
故选BDo
15.(2024•福建三明•模拟练习)一辆汽车在平直公路上由静止启动,汽车输出功率P与汽车速度u的关系图
像如图所示,当汽车速度达到%后,汽车的功率保持恒定,汽车能达到的最大速度为2%,若运动过程中汽
车所受阻力恒为/,汽车的质量为〃?,下列说法正确的是()
A.汽车先做匀加速运动,后做匀速运动
B.汽车速度为。.5%时,加速度大小为/
m
C.汽车从静止到速度%通过的位移为
2/
若汽车速度达到2%所用时间为/,则经过的位移为2%/-当
D.
【答案】BCD
【详解】A.根据
P=Fv
可知,。%过程牵引力不变,汽车做匀加速度运动。当牵引力功率保持恒定,则速度增大,牵引力减小,
根据
F-f=ma
可知,汽车的加速度减小,即%2%过程,汽车做变加速运动,A错误;
B.汽车速度最大时
汽车速度为时,处于匀加速度运动阶段,牵引力大小为
%
根据
F-f=ma
加速度大小为
/
m
B正确;
C.汽车从静止到速度%通过的位移为
豆=皿
,2〃2/
C正确;
D.汽车在变加速阶段,根据动能定理
心,-3>尢=/2(2%)2-5就
其中
X=X]+42
联立可得,汽车速度达到2田所用时间为/,则经过的位移为
等
D正确。
故选BCDo
02
L(2025高三・福建•专题练习)2024年12月26日,我国两款第六代战斗机的试验机同日试飞,
展示了我国在战斗机技术方面的实力。假设在空中水平飞行的飞机受到的空气阻力与速度的关系为/=2,,
发动机水平方向输出功率为4时.,飞机能达到的最大速度为好。若发动机水平方向的功率提升至〃4,飞机
始终水平飞行,则飞机能达到的最大速度为()
A.B.6%
C.赤%D.五%
【答案】C
【命题立意】本题通过飞机水平飞行过程考查功率,检测考生的模型建构能力。
【详解】分析可知,飞机加速度。=0时,即产=/=2片
速度达到最大,有凡=尸%=2片
同理,当飞机的功率为〃与时,有,叫=他3
解得匕=\Zwv00
故选C。
2(2025・福建•模拟预测)无人驾驶正悄悄走进人们的生活。在一次无人驾驶测试过程中,原来匀速行驶车
辆遇到障碍物的—图像如图所示,以开始减速为,=0时刻;已知车辆总质量13全程阻力恒定,人8段功
率恒为2400W,8c段为直线,6=5s时关闭发动机,7s时停止运动。则下列说法正确的是()
B.。〜5s内汽车加速度逐渐增大
C.0〜5s内汽车位移为45m
D.以u=20m/s匀速运动时汽车的功率为8000W
【答案】C
【详解】A.由图像8c段可得加速度大小为。=|詈卜4m/s2
由牛顿第二定律得/=〃W=4(MX)N,故A错误;
B.止/图像的斜率表示加速度,。〜5s内汽车加速度逐渐减小,故B错误;
C.0〜5s内由动能定理得卬=2/-/3=:"7(片-诏)
可得s=45m,故C正确;
D.以y=20m/s匀速运动时汽车的功率为尸=A=80000W,故D错误。
故选C。
3.(2022•福建泉州•模拟预测)如图,水平传送带顺时针匀速运转,速度大小为2m/s。质量为1.5kg的货
箱无初速度放上传送带,经过0.5s时间,货箱与传送带恰好相对静止。取重力加速度g=10m/s二则货箱
与传送带之间的动摩擦因数为,因摩擦产生的热量为Jo
【答案】0.43
【详解】出货箱在摩擦力的作用下加速运动,根据牛顿第二定程可得
f-ni(i="nig
又
v=at
代入数据,解得
〃=0.4
⑵根据摩擦力产生热量的公式,即
Q=AY
又
代入数据,解得
©=0.5m
故可得因摩擦产生的热量为
(2=3J
4.(2025・福建厦门•二模)如图所示,倾角为例30。、高为人=5m的光滑斜面固定在水平地面二,一质量为
〃?=lkg的小物块(可视为质点)从斜面顶端A由静止开始下滑。重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,则
小物块从顶端人滑到斜面底端B的时间为s;小物块从顶端A滑到斜面底端B的过程中重力的平均功
率为W;小物块沿斜面下滑到4点时重力的功率为Wo
【答案】22550
【详解】[1]小物块从顶端A滑到斜面底端B的过程中,小物块沿斜面下滑的加速度
a="吆sin8=gin^=5m/s2
mS
斜面长度L=—1=10m
根据运动学公式乙=3。产
则1=2s
⑵小物块从顶端A滑到斜面底端B的过程中,小物块重力做的功%==1x10x5J=50J
w
则整个下滑过程中重力的平均功率P=3=25W
⑶小物块沿斜面下滑到B点时的速度v=at=5x2m/s=10m/s
方向沿斜面向下,则此时重力的功率4=mgusin8=lxl0xl0x:W=50W
2
5.12024•福建三明•一模)如图甲,是山东舰航母上的舰载机采川滑跃式起飞,甲板是由水平甲板和上翘甲
板两部分组成,假设上翘甲板3C是与水平甲板AZT平滑连接的段斜面,模型简化图如图乙/示,6CK为
L.BC与48间夹角为a。若舰载机从4点处由静止开始以加速度。做初速度为零的匀加速直线运动,经过
时间/达到8点,此时达到额定功率。进入保持额定功率加速,在C点刚好达到起飞速度九已知舰载
机的总质量为m(忽略滑行过程中的质量变化),舰载机运动过程受到的阻力可看作恒力,大小为其重力
的女倍,重力加速度为g。求:
(1)舰载机的额定功率;
(2)舰载机在8c段运动的时间,
【详解】
(1)设舰载机的额定功率为P,从A点到3点,根据运动学公式有
在B点处有
F-king=ma,P=Fvt
联立解得
P=niat(a+kg)
(2)舰载机在BC段运动的时间设为,,根据动能定理有
Pt'-(kmg+/Musina)L=—mv1-—〃八
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