高一物理功率練習題
物理功率練習
1.質量為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動,則開始運動時間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動,從某時刻起,小車受到的牽引力F和阻力f隨時間的變化規律如圖所示,則小車所受的牽引力的功率隨時間變化的規律是()。
3.(2011福建寧波高三模擬,18)近年我國高速鐵路技術得到飛速發展,2010年12月3日京滬杭高鐵綜合試驗運行最高時速達到486.1千米,刷新了世界記錄,對提高鐵路運行速度的以下說法,錯誤的是()。
A.減少路軌阻力,有利于提高列車最高時速
B.當列車保持最高時速行駛時,其牽引力與阻力大小相等
C.列車的最高時速取決于其最大功率、阻力及相關技術
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示意圖,質量為m的運動員踩在與水平面成角的靜止皮帶上,運動員用力向后蹬皮帶,皮帶運動過程中受到的阻力恒為f,使皮帶以速度v勻速向后運動,則在運動過程中,下列說法正確的是()。
A.人腳對皮帶的摩擦力是皮帶運動的動力
B.人對皮帶不做功
C.人對皮帶做功的功率為mgv
D.人對皮帶做功的功率為fv
5.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動,在前5 s內做勻加速直線運動,5 s末達到額定功率,之后保持額定功率運動,其vt圖象如圖所示。已知汽車的質量為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內的牽引力為4103 N
B.汽車在前5 s內的牽引力為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)純電動概念車E1是中國館的鎮館之寶之一。若E1概念車的總質量為920 kg,在16 s內從靜止加速到100 km/h(即27.8 m/s)。受到恒定的阻力為1 500 N,假設它做勻加速直線運動,其動力系統提供的牽引力為____N。當E1概念車以最高時速120 km/h(即33.3 m/s)做勻速直線運動時,其動力系統輸出的功率為____kW。
7.一輛電動自行車的銘牌上給出了如下技術指標:
規格
車型 26型電動自行車
整車質量 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
質量為M=70 kg的人騎此電動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。則在電動自行車正常工作時,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。在起重機將質量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動,加速度a=0.2 m/s2,當起重機輸出功率達到其允許的最大值時,保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運動。取g=10 m/s2,不計額外功。求:
(1)起重機允許輸出的最大功率;
(2)重物做勻加速運動所經歷的時間和起重機在第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內的拉力F=kmg+ma,得F=(0.1210310+21032) N=6103 N,故B對,A錯,又5 s末達額定功率P=Fv5=610310 W=6104 W=60 kW,最大速度 ,故C、D兩項正確。
6. 答案:3.1103 50
解析:在加速階段由勻變速運動公式得:v=at①
根據牛頓第二定律得F-f=ma②
聯立①②代入數據解得F=3.1103 N③
當E1概念車做勻速直線運動時P=Fv=fvm=50 kW。④
7. 答案:6 m/s
解析:從電動自行車銘牌上獲得的有用信息為:整車質量為30 kg,額定輸出功率為120 W。分析知電動自行車在額定功率下行駛時,當牽引力與阻力相等時,即F=Ff速度達最大值。
設車的質量為m,由題意知,地面對車的阻力為Ff=k(M+m)g,當車達到最大速度時,應有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)設起重機允許輸出的最大功率為P0,重物達到最大速度時,拉力F0等于重力。
P0=F0vm①
F0=mg②
代入數據,得P0=5.1104 W。③
(2)勻加速運動結束時,起重機達到允許輸出的最大功率,設此時重物受到的拉力為F,速度為v1,勻加速運動經歷時間為t1,有:
P0=Fv1④
F-mg=ma⑤
v1=at1⑥
由③④⑤⑥,代入數據,得t1=5 s⑦
t=2 s時,重物處于勻加速運動階段,設此時速度為v2,輸出功率為P,則
v2=at⑧
P=Fv2⑨
由⑤⑧⑨,代入數據,得P=2.04104 W。⑩
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