第25講功和功率（練習(xí)）（原卷版）

第25講功和功率（模擬精練+真題演練）1．（2023·廣東廣州·廣州市第二中學(xué)?？既＃┰跂|北嚴(yán)寒的冬天，有一項(xiàng)“潑水成冰”的游戲，具體操作是把一杯滾燙的開水按一定的弧線均勻快速地潑向空中，潑灑出的小水珠和熱氣被瞬間凝結(jié)成冰而形成壯觀的場(chǎng)景。如圖甲所示是某人玩潑水成冰游戲的精彩瞬間，圖乙為其示意圖。假設(shè)潑水過程中杯子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（

）

A．P位置的小水珠速度方向沿a方向 B．P、Q兩位置，杯子的向心加速度相同C．從Q到P，杯子速度變化量為零 D．從Q到P，杯子所受合外力做功為零2．（2023·北京昌平·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在光滑水平桌面內(nèi)，固定有光滑軌道，其中半圓軌道與直軌道相切于點(diǎn)，物體受到與平行的水平拉力，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，拉力的大小滿足如圖乙所示（以為坐標(biāo)原點(diǎn)，拉力從指向?yàn)檎较颍?。若，，半圓軌道的半徑，重力加速度取。則下列說法中正確的是（）A．拉力從到做功為B．物體從到過程中，所受的合外力為0C．物體能夠到達(dá)點(diǎn)，且速度大小為D．物體能夠到達(dá)點(diǎn)，且速度大小為3．（2023·安徽合肥·合肥市第六中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）質(zhì)量為1kg的木塊置于粗糙水平面上，時(shí)，水平力F作用于木塊上，力F隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖所示。已知木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度的大小。則下列說法不正確的是（）A．第一秒內(nèi)木塊靜止不動(dòng)B．第3秒末速度大小為6m/sC．第4秒內(nèi)發(fā)生的位移大小是6mD．第5秒末拉力F的功率為72W4．（2023·湖北·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，AB為豎直固定的四分之一粗糙圓弧軌道，O為圓心，P為圓弧AB的中點(diǎn)，OA水平，OB豎直，軌道半徑R=2m，一質(zhì)量m=4kg的小物塊以速度從A到B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度，則下列說法不正確的是（）

A．A到B的過程中合力對(duì)小球的沖量為8NsB．在P點(diǎn)時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為40WC．AP段克服摩擦力做的功大于PB段克服摩擦力做的功D．在B點(diǎn)時(shí)，小物塊對(duì)圓弧軌道的壓力大小為40N5．（2023·江蘇蘇州·統(tǒng)考三模）從地面上的某一點(diǎn)同時(shí)拋出兩相同的小球A、B，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力，則下列選項(xiàng)一定正確的是（）

A．A、B同時(shí)落地B．初速度vA>vBC．初速度的水平分量vAx>vBxD．落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA>PB6．（2023·四川涼山·統(tǒng)考三模）森林防火人人有責(zé)，若發(fā)生森林火災(zāi)，將造成國家財(cái)產(chǎn)損失并耗費(fèi)大量人力物力。如圖是某地發(fā)生森林火災(zāi)時(shí)利用直升機(jī)取水滅火的場(chǎng)景。直升機(jī)在水平向右運(yùn)動(dòng)過程中繩子與豎直方向的夾角保持，繩子的收回速度恒為，圖中時(shí)刻直升機(jī)水平向右運(yùn)動(dòng)的速度為。若取水器及水總質(zhì)量為，，g取，忽略取水器受的空氣阻力，則下述正確的是（）

A．直升機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．取水器做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．圖中時(shí)刻取水器及水受合外力的功率約為D．圖中時(shí)刻取水器及水受繩子拉力的功率約為7．（2023·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）在汽車的設(shè)計(jì)研發(fā)中，需要測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。汽車在傾角為的長直斜坡上由靜止啟動(dòng)，汽車的輸出功率與速度的關(guān)系圖像如圖所示，當(dāng)汽車的速度增大到后保持最大功率不變，汽車能達(dá)到的最大速度為。汽車的質(zhì)量為m，汽車啟動(dòng)過程中所受的阻力（不包括重力沿斜坡向下的分力）大小恒為f，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（

）

A．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率為B．當(dāng)汽車的速度大小為時(shí)，其加速度大小為C．汽車的速度從0增大到所用的時(shí)間為D．在汽車的速度從0增大到的過程中，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為8．（2023·陜西咸陽·統(tǒng)考三模）2022年9月20日“中國中車”面向全球發(fā)布了時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)。高速懸浮列車在水平長直軌道上運(yùn)行，車頭會(huì)受到前方空氣的阻力，假設(shè)列車周圍空氣靜止，車頭前方的空氣碰到車頭后速度變?yōu)榕c車廂速度相同。已知空氣密度為，車頭的迎風(fēng)面積（垂直運(yùn)動(dòng)方向上的投影面積）為S，列車額定功率為P，以最大速度勻速運(yùn)行。若只考慮車頭有空氣阻力，軌道摩擦等其他阻力不計(jì)，下列說法正確的是（）A．列車的最大運(yùn)行速度為B．列車的最大運(yùn)行速度為C．列車受到的最大阻力為D．列車受到的最大阻力為9．（2023·河北·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）基于方便快捷的特點(diǎn)高鐵是目前大多數(shù)人出行的首選，通過分析可知提高列車運(yùn)動(dòng)速率的有效途徑是增大發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和減小阻力因數(shù)（設(shè)阻力與物體運(yùn)動(dòng)速率的二次方成正比，與車正面截面積成正比，即，k是阻力因數(shù)，S為車正面截面積）。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為時(shí)，列車運(yùn)動(dòng)的最大速率為，要使列車運(yùn)動(dòng)的最大速率增大到，可采用的方法為（）A．車高不變，阻力因數(shù)減小為原來的，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到原來的2倍B．車高減為原來的，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率加倍，阻力因數(shù)減小到原來的C．車高減為原來的，阻力因數(shù)減為原來的，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到原來的2.25倍D．車高減為原來的，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率加倍，阻力因數(shù)減小到原來的10．（2023·廣東·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，一個(gè)傾角為的斜面固定在地面上，一輛質(zhì)量為m的汽車由靜止以額定功率P駛上斜面，汽車行駛的最大速度為v1；如圖乙所示，若汽車從斜面頂端由靜止以額定功率P向下運(yùn)動(dòng)，汽車行駛的最大速度為v2.已知汽車行駛過程中受到的阻力大小恒定不變，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．汽車均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．最大行駛速度v1大于v2C．阻力大小為D．額定功率大小為11．（2023·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中?？寄M預(yù)測(cè)）如圖甲所示，一足夠長的水平傳送帶以某一恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，一根輕彈簧一端與豎直墻而連接，另一端與物塊不栓接。物塊將彈簧壓縮一段距離后置于傳送帶最左端無初速度釋放，物塊向右運(yùn)動(dòng)受到的摩擦力f隨位移x的關(guān)系如圖乙所示，為已知量，則下列說法正確的是（）

A．工件在傳送帶上先加速，后減速B．工件向右運(yùn)動(dòng)后與彈簧分離C．彈簧勁度系數(shù)D．整個(gè)過程中摩擦力對(duì)物塊做功12．（2023·湖北·模擬預(yù)測(cè)）一質(zhì)點(diǎn)在恒力F的作用下做直線運(yùn)動(dòng)，前一半路程從靜止開始在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)，后一半路程進(jìn)入光滑水平面繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，兩階段末速度分別為v1、v2，所用時(shí)間分別為t1、t2，恒力F的沖量分別為I1、I2，恒力F做的功分別為W1、W2，則（

）A． B． C． D．W2=W113．（2023·山東臨沂·統(tǒng)考二模）如圖所示，兩個(gè)半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上，其上有一光滑圓柱C，三者半徑均為R。C的質(zhì)量為m，A、B的質(zhì)量都為，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。現(xiàn)用水平向右的力拉A，使A向右緩慢移動(dòng)直至C降到地面，B一直保持靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。則從A開始移動(dòng)直至C降到地面的過程中（

）A．A受到地面的摩擦力大小不變B．A受到地面的摩擦力大小一直增大C．A克服摩擦力做功為D．A克服摩擦力做功為14．（2023·安徽合肥·合肥市第八中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）北京冬奧會(huì)蘇翊鳴在單板滑雪大跳臺(tái)項(xiàng)目中奪冠，使得人們對(duì)該項(xiàng)目有了更多的關(guān)注和了解。單板滑雪大跳臺(tái)項(xiàng)目簡(jiǎn)化模型如圖所示，運(yùn)動(dòng)員以某一水平初速度從P點(diǎn)沖上一光滑圓弧跳臺(tái)，離開跳臺(tái)經(jīng)最高點(diǎn)M后落在斜坡上。運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)起跳后在空中運(yùn)動(dòng)的速度變化量、重力的瞬時(shí)功率、動(dòng)能、機(jī)械能分別用v、P、Ek、E表示，用t表示運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，不計(jì)運(yùn)動(dòng)員所受空氣阻力，下列圖像中可能正確的是（）

A． B．

C．

D．

15．（2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，黑板擦在手施加的恒力F作用下以速度大小v勻速向上擦拭黑板，已知黑板擦與豎直黑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，不計(jì)黑板擦的重力，下列說法正確的是（）

A．黑板對(duì)黑板擦的彈力大小為 B．黑板對(duì)黑板擦的彈力大小為C．恒力F的功率大小為 D．恒力F的功率大小為16．（2023·天津?yàn)I海新·統(tǒng)考一模）一輛額定功率800W的玩具賽車在水平直跑道上由靜止開始以恒定功率加速前進(jìn)，玩具賽車瞬時(shí)加速度和瞬時(shí)速度的倒數(shù)的關(guān)系圖像如圖所示。假設(shè)在阻力大小不變的情況下，玩具賽車從起點(diǎn)到終點(diǎn)所用的時(shí)間為30s，玩具賽車到達(dá)終點(diǎn)前已達(dá)到最大速度。下列說法正確的是（

）A．玩具賽車所受的阻力大小為40NB．玩具賽車的質(zhì)量為10kgC．玩具賽車的速度大小為10m/s時(shí)的加速度大小為D．起點(diǎn)到終點(diǎn)的距離為500m17．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）兩節(jié)動(dòng)車的額定功率分別為和，在某平直鐵軌上能達(dá)到的最大速度分別為和。現(xiàn)將它們編成動(dòng)車組，設(shè)每節(jié)動(dòng)車運(yùn)行時(shí)受到的阻力在編組前后不變，則該動(dòng)車組在此鐵軌上能達(dá)到的最大速度為（

）A． B． C． D．18．（2023·遼寧·統(tǒng)考高