高考物理一轮复习 第5章 功能关系和机械能 第1课时 功和功率习题 联系客服

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后不做功.选项A、C、D正确.

答案:ACD 8.(2016·秦皇岛模拟)一个质量为50 kg的人乘坐电梯,由静止开始上升,整个过程中电梯对人做功的功率随时间变化的P-t图象如图所示,g=10 m/s,加速和减速过程均为匀变速运动,则以下说法正确的是( )

2

A.图中P1的值为900 W B.图中P2的值为1 100 W

C.电梯匀速阶段运动的速度为2 m/s

D.电梯加速运动过程中对人所做的功大于减速过程中对人所做的功

解析:由于加速和减速过程均为匀变速运动,所以每个过程中电梯对人的作用力均为恒力.由题图可知在第2~5 s过程中,电梯匀速上升,电梯对人的支持力大小等于重力500 N.由P=Fv可知,电梯以2 m/s的速度匀速上升,C项正确;电梯加速上升的末速度和减速上升的初速度均为2 m/s.其加速度分别为1 m/s和0.5 m/s.由牛顿第二定律得加速过程F2=mg+ma=550 N,减速过程F1=mg-ma2=475 N,故P2=F2v=1 100 W,P1=F1v=950 W,故A项错误,B项正确;在P-t图象中,图线与坐标轴所围的面积表示电梯对人的支持力所做的功,由图象易知,加速过程中电梯对人所做的功小于减速过程中电梯对人所做的功,D项错误.

答案:BC 2

2

9.(2016·聊城模拟)汽车从静止匀加速启动,最后做匀速运动,其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如图所示,其中正确的是( )

9

解析:汽车启动时由P=Fv和F-Ff=ma可知,匀加速启动过程中,牵引力F、加速度a恒定不变,速度和功率均匀增大.当功率增大到额定功率后保持不变,牵引力逐渐减小到与阻力相等,加速度逐渐减小到零,速度逐渐增大到最大速度,故A、C、D正确.

答案:ACD 三、非选择题

10.(2016·德州模拟)水平面上静止放置一质量为m=0.2 kg的物块,固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块,使物块由静止开始做匀加速直线运动,2秒末达到额定功率,其v-t图线如图所示,物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1,g=10 m/s,电动机与物块间的距离足够长.求:

2

(1)物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小; (2)电动机的额定功率;

(3)物块在电动机牵引下,最终能达到的最大速度. 解析:(1)由题图知物块在匀加速阶段加速度大小a=物块受到的摩擦力大小Ff=μmg. 设牵引力大小为F,则有F-Ff=ma, 得F=0.28 N.

(2)当v=0.8 m/s时,电动机达到额定功率, 则P=Fv=0.224 W.

(3)物块达到最大速度vm时,此时物块所受的牵引力大小等于摩擦力大小,

10

Δv2

=0.4 m/s, Δt

有Ff=μmg,P=Ffvm, 解得vm=1.12 m/s.

答案:(1)0.28 N (2)0.224 W (3)1.12 m/s 11.(2016·运城模拟)心电图的出纸速度(纸带移动的速度)v=2.5 cm/s,记录下的某人的心电图如图所示(图纸上每小格边长l=5 mm),在图象上,相邻的两个最大振幅之间对应的时间为心率的一个周期.

(1)此人的心率为多少次/分?

(2)若某人的心率为75次/分,每跳一次输送80 mL血液,他的血压(可看作心脏压送血液的平均压强)为1.5×10Pa,据此估算此人心脏跳动做功的平均功率P.

(3)按第(2)问的答案估算一下,人的心脏工作一天所做的功相当于把1吨重的物体举起多高(保留两位有效数字)?

4l4×0.5解析:(1)在心脏跳动一次的时间T(周期)内,图纸移动的距离L≈4l,有T==

v2.5

4

s=0.8 s.

60 s1分钟内跳动次数为f==75次/分.

T

(2)我们可以将心脏推动血液对外做功的过程,简化为心脏以恒定的压强推动圆柱形液体做功的模型.设圆柱形液体的横截面积为S,长度为ΔL,

W

根据P=,W=FΔL,F=pS得

tpSΔLpΔVP==. tt将已知条件代入式中得

1.5×10×8×10×75P= W=1.5 W.

60(3)心脏工作一天所做的功

W=Pt′=1.5×3 600×24 J=1.3×10 J,

5

4

-5

11

W1.3×10h==4 m=13 m. mg1.0×10

答案:(1)75次/分 (2)1.5 W (3)13 m

5

12