1、功和功率1如图所示,光滑斜面体放在水平面上,斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球。在整个装置沿水平面向左减速运动的过程中,关于重球所受各力做功情况的说法中错误的是()A重力不做功B斜面对球的弹力一定做正功C挡板对球的弹力可能不做功D挡板对球的弹力一定做负功解析:选C对小球进行受力分析如图:重力方向与位移方向垂直,重力不做功,故A项正确。由于整个装置向左减速运动,加速度水平向右,则N10,N1的方向与位移方向相反,所以N1一定做负功,故C项错误,D项正确。竖直方向受力平衡,则得N20,且N2与位移的夹角为锐角,斜面对球的弹力一定做正功,故B项正确。2(2020江苏高考)质量为1.5103 k
2、g的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为20 m/s,受到的阻力大小为1.8103 N。此时,汽车发动机输出的实际功率是()A90 WB30 kWC36 kW D300 kW解析:选C根据汽车做匀速直线运动可得此时汽车的牵引力等于阻力,即Ff1.8103 N,此时汽车发动机的实际输出功率即瞬时功率,根据PFv,代入数据解得此时汽车发动机的实际输出功率为36 kW,A、B、D项均错误,C项正确。3.据科技日报报道,上海中车公司生产的全球最大马力无人遥控潜水器在上海下线。该潜水器自重5103 kg,主要用于深海搜寻和打捞等。若在某次作业中,潜水器带着4103 kg的重物从3 000 m深的海底一起匀速
3、上升到了海面,已知上升过程中潜水器的机械功率恒为180 kW,水对潜水器(含重物)的浮力和阻力相互平衡(g取10 m/s2),则潜水器上升的时间为()A0.5103 sB1.0103 sC1.5103 s D2.0103 s解析:选C由题意可知,潜水器(含重物)匀速运动,动力等于重力,F(m潜m重)g,由PFv可得上升速度为v2 m/s,由hvt解得潜水器上升的时间为t1.5103 s,选项C正确。4.质量m20 kg的物体,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动。02 s 内F与运动方向相反,24 s内F与运动方向相同,物体的v t图像如图所示。g取10 m/s2,则() A拉力
4、F的大小为100 NB在4 s时拉力的瞬时功率为120 WC4 s内拉力所做的功为480 JD4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J解析:选B取物体初速度方向为正方向,由题图可知物体与水平面间存在摩擦力,由题图可知02 s内,Ffma1,且a15 m/s2; 24 s内,Ffma2,且a21 m/s2,联立以上两式解得F60 N,f40 N,A错误。由PFv得4 s时拉力的瞬时功率为120 W,B正确。由WFx,可知02 s内,W1Fx1,24 s内,W2Fx2,由题图可知x110 m,x22 m,代入数据解得,4 s内拉力所做的功为480 J,C错误。摩擦力做功Wfs,摩擦力始终与速度方向
5、相反,故s为路程,由题图可求得总路程为12 m,4 s 内物体克服摩擦力做的功为480 J,D错误。5(多选)一辆机动车在平直的公路上由静止启动。如图所示,图线A表示该车运动的速度与时间的关系,图线B表示该车的功率与时间的关系。设机动车在运动过程中阻力不变,则以下说法正确的是()A022 s内,机动车先做加速度逐渐减小的加速运动,后做匀速运动B运动过程中机动车所受阻力为1 500 NC机动车速度为5 m/s时牵引力大小为3103 ND机动车的质量为562.5 kg解析:选BD根据速度时间图像可知,机动车先做匀加速运动,后做变加速运动,最后做匀速运动,故A项错误;最大速度vm12 m/s,根据图
6、线B可知机动车的额定功率为:P018 000 W,当牵引力等于阻力时,速度取到最大值,则阻力为:f N1 500 N,故B项正确;06 s内的加速度为:a m/s2 m/s2,匀加速运动的牵引力为:F N2 250 N,保持不变,故C项错误;根据牛顿第二定律得:Ffma,解得:m562.5 kg,故D项正确。6我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平。若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1104 kW,排泥量为1.4 m3/s,排泥管的横截面积为0.7 m2。则泥泵对排泥管内泥浆的推力为()A5106 N B2107 NC2109 N D5109 N解析:选A由排泥量和排泥
7、管横截面积可求排泥速度v2 m/s。由PFv可求F5106 N。7.汽车沿平直公路以恒定功率P从静止开始启动,如图所示为牵引力F与速度v的关系,加速过程在图中的T点结束,所用的时间t8 s,通过的路程s50 m,8 s后汽车做匀速运动,若汽车所受阻力始终不变,则()A汽车做匀速运动时的牵引力大小为2105 NB汽车所受的阻力大小为4104 NC汽车的恒定功率为1.6105 WD汽车的质量为8103 kg解析:选C汽车的加速过程在T点结束,即此后汽车沿平直路面做匀速运动,由平衡条件和图像信息可得Ff0,汽车做匀速运动时的牵引力大小为F2104 N,故A错误;汽车所受的阻力大小为f2104 N,故
8、B错误;由图像信息得汽车的恒定功率PFv21048 W1.6105 W,故C正确;汽车加速运动过程,牵引力做功为WPt,根据动能定理可得Ptfsmv2,解得m kg8.75103 kg,故D错误。8(2021浙江1月选考)如图所示,质量m2 kg的滑块以v016 m/s的初速度沿倾角37的斜面上滑,经t2 s滑行到最高点。然后,滑块返回到出发点。已知sin 370.6,cos 370 8,g取10 m/s2,求滑块(1)最大位移值x;(2)与斜面间的动摩擦因数;(3)从最高点返回到出发点的过程中重力的平均功率。解析:(1)滑块向上做匀减速直线运动,有xt得x16 m。(2)以沿斜面向下为正方向,加速度a18 m/s2上滑过程a1gsin gcos 解得0.25。(3)下滑过程a2gsin gcos 4 m/s2由运动学公式vt8 m/s11.3 m/s重力的平均功率mgcos(90)48 W67.9 W。答案:(1)16 m(2)0.25(3)67.9 W