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2016年河北单招物理模拟试题:功率


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2016 年河北单招物理模拟试题:功率
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1:有一辆汽车以速率 v 1 沿一个略倾斜的坡路向上匀速行驶,若保持发动机的功率不变,沿此坡路向下匀速行 驶的速率为 v 2,则汽车以同样的

功率在水平路面上匀速行驶的速率可达(设在坡路和水平路面上的摩擦阻力的 大小相等) ( )

A、 B、

C、

D、

2:机车以下列两种方式起动,且沿直线运动(设阻力不变) 。方式①:机车以不变的额定功率起动;方式 ②: 机车的起动先匀加速,后保持额定功率不变。图 5 给出的四个图象中,能够正确反映机车的速度 化的是( ) 随时间 变

A、甲对应方式①,乙对应方式② B、乙对应方式①,丙对应方式② C、甲对应方式①,丙对应方式② D、丙对应方式①,丁对应方式②

3:质量为 m 的汽车以恒定功率 P 沿倾角为 θ 的倾斜路面向上行驶,最终以速度 v 匀速运动。若保持汽车的功 率 P 不变,使汽车沿这个倾斜路面向下运动,最终匀速行驶。由此可知(汽车所受阻力大小不变)( ) A、汽车的最终速度一定大于 v B、汽车的最终速度可能小于 v

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C、汽车所受的阻力一定大于 mgsin θ D、汽车所受的阻力可能小于 mgsin θ

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4:某兴趣小组的同学研究一辆电动小车的性能。他们让这辆小车在平直的水平轨道上由静止开始运动,并将小 车运动的全过程记录下来,得到了如图所示的 v-t 图象(除 2 s~6 s 时间段内的图线为曲线外,其余时间段的图 线均为直线) 。 已知在 2 s~8 s 时间段内小车的功率保持不变, 在 8s 末让小车无动力自由滑行。 小车质量为 0.5 kg, 设整个过程中车所受阻力大小不变。则下列判断正确的有 ( )

A、小车在前 2s 内的牵引力为 0.5 N B、小车在 6 s~8 s 的过程中发动机的功率为 3.0 W C、小车在全过程中克服阻力做功 14. 25 J D、小车在全过程中发生的位移为 21m

5: 汽车的质量为 m,其发动机的额定功率为 P。当汽车开上一个倾角为 θ 的斜坡时,受到的阻力为重力的 k 倍,重 力加速度为 g,则它的最大速度为 ( )

A、

B、

C、

D、

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3

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6:一辆质量为 5×10 kg 的汽车从静止开始起动,保持发动机功率恒定在平直公路上行驶.汽车所受阻力恒为车 重的 0.1 倍,汽车从起动到速度达到最大值的过程中行驶的路程为 128m .现先后测出了某几个时刻汽车的速度 (见表格) ,g 取 10m/s .求: (1)汽车发动机的功率 (2)T 2 时刻汽车运动的加速度 (3)汽车从起动到速度达到最大值经历的时间 T1 T2 T3 T5 时刻
2

7:为体现 2008 年北京奥运会“绿色奥运”的理念,北京奥组委决定在各比赛场馆使用新型节能环保电动车。在检 测某款电动车性能的实验中,让电动车由静止开始沿平直公路行驶,利用传感器测得不同时刻电动车的牵引力 F 与对应的速度 v,绘出的 图象如图所示(图中 AB、BO 均为直线,C 点为实线与虚线的分界点) 。假设电动

车行驶中所受的阻力恒定,则由图象可知( )

8:某型号汽车发动机的额定功率为 60kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是 1800N。发动机在额定功率下, 汽车匀速行驶时的速度大小为________m/s。在同样的阻力下,如果汽车匀速行驶时的速度为 15m/s,则发动 机输出的实际功率是________KW。

9:汽车发动机的功率为 50kW,若汽车总质量为 5×10 kg,在水平路面上行驶时,所受阻力大小恒为 5×10 N, 则汽车所能达到的最大速度为 ________m/s,若汽车以 0.5m/s 能维持的时间为________s。
2

3

3

的加速度由静止开始做匀加速运动,这一过程

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10:跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是 50kg,他 1min 跳绳 180 次。假定在每次跳跃中,脚与地面的接 触时间占跳跃一次所需时间的,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是________。(取 g=10m/s )
2

11: (2013 年南昌试题)如图 4-7 -7 所示,水平传送带正以 v =2 m/s 的速度运行,两端水平距离 l=8 m,把一质量 m=2 kg 的物块(视为质点)轻轻放到传送带的 A 端,物块在传送带的带动下向右运动,若物块与传送带间的动 摩擦因数 =0.1,取 g=10 m/s ,则物块从 A 端运动到 B 端的过程中,摩擦力对物块做功的平均功率为多少?
2

12:在倾角为 θ=37

0

的斜面上,一质量为 m=0.2kg,带电量为 q=+2×10
4

-4

c 的小滑块,从距斜面底端 L=1.2m 处

由静止开始下滑,整个装置处于匀强电场中,电场强度为 E=10 N/C,方向垂直于斜面向下。物块与斜面间的滑 动摩擦因素为 μ=0.2,求:

(1)滑块从开始运动到斜面底端的时间 t; (2)滑块滑到斜面底端时重力做功功率。

13:火车在运行中保持额定功率 2 500 kW,火车的总质量是 1 000 t.所受阻力恒定为 1.56×10 N.求: (1)火车的加速度是 1 m/s 时,速度是多大? (2)火车的速度是 12 m/s 时,加速度是多大? (3)火车的最大速度是多大?
2

5

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14:质量为 150kg 的摩托车,由静止在水平面上以 1m/s2 的加速度行使,若车受阻力是车重的 0.3 倍,(1)则匀 加速行驶了 12.5m 时摩托车的功率为多少?(2)若摩托车的额定功率为 18kw, 它能保持匀加速行使的时间是多少? (g=10m/s2)

15: (7 分)汽车发动机的额定功率为 60kW, 其质量为 试求: (1)汽车所能达到的最大速度; (2)若汽车以

kg, 在水平路面上行驶时受阻力恒定为



的加速度由静止开始做匀加速运动,则汽车受到的牵引力多大?

(3)汽车匀加速运动的时间多长?

答案部分

1、D

试题分析:汽车匀速行驶时,牵引力等于阻力:F=f

又因为 P=Fv,所以





在水平路面上匀速行驶的速率:

,选项 D 正确;故选 D

考点:考查机车启动 点评:本题难度较小,当牵引力等于阻力时速度最大,但要注意的是阻力不只是摩擦力一种

2、B 机车以不变的额定功率起动,由 P=Fv,v 增大,F 减小,F-f=ma 可知 a 减小,最后匀速,机车的起动先匀加速, 后保持额定功率不变, 由 F-f=ma 可知 a 不变, 汽车做匀加速直线运动, 当增大到额定功率, v 继续增大, F 减小, a 减小,后匀速,B 对;

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3、A,C

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A、当汽车匀速运动时,受力平衡,由于汽车是沿倾斜的路面向上行驶的,对汽车受力分析可知,汽车的牵引力

F=f+mgsinθ,由功率 P=Fv,所以上坡时的速度



当汽车向下匀速运动时,受力平衡,对汽车受力分析可知,F′+mgsingθ=f,所以此时的牵引力 F′=f-mgsingθ,由功

率 P=F′v′知,v′=

,所以 v′大于 v,所以 A 正确。

B、由 A 的分析可知,B 错误。 C、当汽车沿这个倾斜路面向下运动时,汽车的牵引力 F′=f-mgsingθ,所以 f>mgsingθ,所以 C 正确。 D、由 C 的分析可知,D 错误。 故选 AC、

4、B,D 解答: 解: A、 在 8s 末撤去牵引力后, 小车只在阻力 f 作用下做匀减速运动, 由图象可得减速时的加速度大小为: a=2m/s
2 2

则 f=ma=1N,即小车所受阻力 f 的大小为 1N,有图像可知加速阶段的加速度大小为 定律 ,计算得小车在前 2s 内的牵引力 F=1.5N,故 A 错误;

1m/s ,根据牛顿第二

B、小车在 6s-8s 内做匀速运动,设牵引力为 F,则 F=f,由图象可知:v m=3m/s,则 P=Fv m=3W 即在 6 s~8 s 的过程中发动机的功率为 3.0 W。故 B 正确;

D、0-2s 时间内的位移为:S1=

t=

×2m=2m

2s-6s 内根据动能定理得:Pt-fs= 解得:s=10.75m 匀速运动的位移为: =3×2m=6m

mv 10 -

2

mt t ,所以 3×4-s=

2

×0.5×9-

×0.5×4

匀减速运动的位移为:

=

×3×1.5m=2.25m

所以总位移为:2+10.75+6+2.25m=21m,故 D 正确 C、小车在全过程中克服阻力做功 故选 BD ,故 C 错误

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点评:本题关键分析求出物体的运动规律,然后根据牛顿第二定律和运动学规律列式求解,能根据图象得出有效 信息。

5、D

当汽车速度最大时,加速度 a= 0,牵引力 项 D 正确.

,故此时最大速度

,选

6、 (1)80KW 略

(2)0.6m/s

2

(3)16s

7、BCD

由 图 象 可 知 , AB 段 电 动 车 的 牵 引 力 F 不 变 , 又 电 动 车 行 驶 中 所 受 的 阻 力 恒 定 ,

8、

m/s; 27KW

试题分析:当汽车达到最大速度时,牵引力和阻力大小相等,由

可得



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当速度变为 15m/s 时,发动机输出的实际功率 考点:功率、平均功率和瞬时功率。 点评:当汽车匀速行驶时,汽车处于受力平衡状态,牵引力和阻力大小相等,根据 结论。

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分析即可得出

9、 10 40/3

试题分析:汽车达到最大速度时:a=0,F

牵=F 阻,发动机功率等于额定功率,由

得:最大速度为

10m/s。汽车匀加速启动,由牛顿第二定律,F

牵-F 阻=ma,求出牵引力;当发动机功率增大到额定功率,匀

加速运动结束,由 P=Fv=Fat,可求时间为 考点:本题考查机车启动。



10、

75W

人跳一次所需的时间为 t 0==s=s 人跳离地面后做竖直上抛运动,从跳离地面到回到地面的时间为 t 1=t 0· =×s=s 人从跳离地面到上升到最高点的时间为 t 2=t 1=×s=s 此过程中人克服重力做功 W 0=mgh=mg· gt=50×10××10× J=25J. 所以,运动员跳绳时克服重力做功的平均功率为 ==W=75W.
2

11、 物块刚放到传送带上时,由于与传送带有相对运动,物块受向右的滑动摩擦力,物块做加速运动,摩擦力对物块

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做功:当物块的速度达到与传送带相同的速度时,物块与传送带相对静止,此时传送带对物块的摩擦力消失。

当物块做加速运动时,物块的加速度

,物块运动的时间

,物块相对地面运动的位移

此过程中滑动摩擦力做的功

。此后物块运动到 B 端的时间



物块由 A 端运动到 B 端的过程中,摩擦力做功的平均功率



12、 (1)

(2)

W

试题分析: (1) 设滑块沿斜面下滑的加速度为

,则有

,代入数值有

=



) , 由



代入数值有

(s) 。 ( (W) ) ,由 ,代入数值可得

(2) 滑 块 滑 到 斜 面 底 端 时 速 度 为

考点:本题考查了物体受力分析、牛顿第二运动定律、初速为零的匀加速运动的概念

13、 (1)2.16 m/s (2)5.2×10 m/s (1)根据牛顿第二定律,得 F-F f=ma

-2

2

(3)16 m/s

又因为 P="Fv " 所以 (2)根据牛顿第二定律得

.

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F-F f=ma, 又因为 P=Fv

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所以

.

(3)根据牛顿第二定律 F-F f=ma,当 F=F f 时火车速度最大

此时 P=F fv max,所以

.

14、 解:摩托车牵引力 F, 已知阻力 (1)由匀加速: 由运动学公式 可得 可得

,

,

时速度为

-------------------------2 分 --------------------------------2 分

故行驶 12.5m 时摩托车的功率 ----------------------------------2 分 (2)当匀加速刚结束时,P 实=P 额=18kw,此时速度为 由P实 由运动学公式 该车能保持匀加速的时间 略 ,得 ------------------------ ----------------------------2 分 可得 --------------------------

15、 (1)

(2)

(1)当汽车以最大速度行驶时 F=f= 由 得

(2)由牛顿第二定律 zxxk

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代入数据得 (3)汽车做匀加速运动到最大速度时,达到额定功率,此时速度

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代入数据得

则 本题考查机车启动问题,当牵引力等于阻力时速度最大,再牛顿第二定律可求得匀加速直线运动时牵引力大小


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