1、学业分层测评(十八)(建议用时：45分钟)学业达标1下列关于能源开发和利用的说法中正确的是()A能源利用的过程是内能转化成机械能的过程B要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源C能源利用的过程是一种形式的能向其他形式的能转化的过程D无论是节约能源还是开发能源，我国都需要外国支援【解析】能源的利用过程实际上是一种形式的能向其他形式的能转化的过程，并不一定是单一的向机械能转化的过程，所以C正确，A错误；B中的核能、风能、地热能、海洋能等属于新能源，而不是常规能源，故B错误；节约能源和开发能源方面，我国主要依靠自己，故D错误【答案】C2关于功率，下列说法中正确的是()A根据P
2、可知，机械做功越多，其功率就越大B根据PFv可知，汽车的牵引力一定与其速度成反比C根据P可知，只要知道时间t内所做的功，就可知任意时刻的功率D根据PFv可知，发动机的功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比【解析】由P可知，在时间t一定的情况下，机械做功越多，其功率就越大，选项A错误；根据PFv可知，在发动机的输出功率P一定的情况下，汽车的牵引力与其速度成反比，选项B错误，D正确；功W与一段运动过程相对应，故利用P计算出的是时间t内力对物体做功的平均功率，选项C错误【答案】D3质量为m的物体从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动在运动时间为t的过程中，合外力对它做功的平均功率为()Ama2
3、tB.ma2tC2ma2tD.ma2t【解析】WFsmaat2ma2t2，Pma2t，故选项B正确【答案】B4一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在tT时刻F的功率是()A.B.C.D.【解析】木块加速度a，tT时速度vaT，瞬时功率PFv.【答案】B5一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图象是()【解析】设经过时间t速度大小为v，其方向与竖直方向(或重力方向)成角，由功率公式PFvcos 知，此时重力的功率Pmgvcos mgvymggtmg2t，所以A正确【答案】A6同一恒力按同
4、样的方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同一段距离时，恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则二者的关系是()AW1W2、P1P2BW1W2、P1P2CW1W2、P1P2DW1W2、P1P2【解析】恒力做的功仅由力、位移及二者夹角决定，由题意，很显然W1W2；沿粗糙面运动时，加速度小，通过相同位移所用时间长，即t1t2，根据P，则有P1P2，故选项B正确【答案】B7一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在前t秒内重力对它做功的平均功率P及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为(t秒末小球未着地)()APmg2t2，Pmg2t2BPmg2t2，Pmg2t2CPm
5、g2t，Pmg2tDPmg2t，P2mg2t【解析】前t秒内重力做功的平均功率Pmg2tt秒末重力做功的瞬时功率PFvmggtmg2t.故C正确【答案】C8把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，如图4712所示假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为()图4712A320 km/hB240 km/hC1
6、20 km/h D480 km/h【解析】动车组达到最大速度时，必有Ff阻若1节动车加3节拖车编成动车组，则有P额4kmgvm，则4vm480 km/h；若6节动车加3节拖车编成动车组，达到最大速度时，则有6P额9kmgvm，故vm320 km/h.选项A正确，其他选项均错【答案】A9质量为m5103 kg的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.1倍让汽车保持额定功率为60 kW，从静止开始行驶. 【导学号：35390079】(1)若以额定功率启动，求汽车达到的最大速度vm及汽车车速v12 m/s时的加速度(2)若汽车以v26 m/s的速度匀速行驶，求汽车的实际功率(g取10 m/s2)【解析
7、】(1)由PFvfvm得vm m/s12 m/s.由PFv得F，当v12 m/s时F1 N3104 N由牛顿第二定律得F1fma，所以a m/s25 m/s2.(2)Pfv2mgv20.15103106 W3104 W30 kW.【答案】(1)12 m/s5 m/s2(2)30 kW能力提升10飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中(如图4713所示)，飞行员所受重力的瞬时功率的变化情况是()图4713A一直增大B一直减小C先增大后减小D先减小后增大【解析】对飞行员受力及运动分析如图所示，在A位置，飞行员受重力但速度为零，所以Pmgv0；在B位置，飞行员受重力
8、mg，速度为v，90，所以PFvcos 0；在A、B之间的任意位置C,090.由PFvcos 知P为一个大于零的数值，所以运动员所受重力的瞬时功率的变化情况是先增大后减小【答案】C11(多选)如图4714所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是()图4714A0t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定Bt1t2时间内汽车牵引力逐渐减小Ct1t2时间内的平均速度为(v1v2)D在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2t3时间内牵引力最小【解析】由题图可知，0t1时间内汽车做匀
9、加速直线运动，牵引力恒定，由PFv可知，汽车的功率均匀增大，A错误；t1t2时间内汽车以额定功率行驶，速度逐渐增大，牵引力逐渐减小，B正确；因t1t2时间内，ab图线与t轴所围面积大于ab直线与t轴所围面积，故该过程中的平均速度大于(v1v2)，C错误；0t1时间内，牵引力恒定，功率均匀增大，t1时刻以后牵引力逐渐减小，到t2时刻牵引力等于阻力，达到最小，而t1时刻达到额定功率后，功率保持不变，D正确【答案】BD12如图4715所示，质量为2 kg的物体在大小为24 N、沿斜面向上的力F作用下，由静止开始沿光滑斜面体向上运动，斜面的倾角为30，斜面足够长(g取10 m/s2)求：图4715(1
10、)5 s内拉力对物体做功的功率；(2)5 s末拉力对物体做功的功率；(3)5 s末物体克服重力做功的功率【解析】物体在斜面上运动的加速度大小am/s27 m/s25 s内发生的位移sat2752 m87.5 m5 s末物体的速度v1at35 m/s5 s内拉力做的功WFs2487.5 J2 100 J.5 s内拉力做功的功率P420 W.5 s末拉力做功的功率P5Fv12435 W840 W.5 s末物体克服重力做功的功率Pmgv1sin 302035 W350 W.【答案】(1)420 W(2)840 W(3)350 W13.一辆汽车质量为2103 kg，最大功率为3104 W，在水平路面由
11、静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定发动机的最大牵引力为6103 N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图4716所示试求： 【导学号：35390080】图4716(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动？(2)v2的大小；(3)整个运动中的最大加速度；(4)当汽车的速度为10 m/s时发动机的功率为多大？【解析】(1)图线AB表示牵引力F不变，阻力f不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v2，此后汽车做匀速直线运动(2)汽车速度为v2时，牵引力为F12103 N，所以v2 m/s15 m/s.(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大，阻力f N2 000 Na m/s22 m/s2.(4)与B点对应的速度为v1 m/s5 m/s当汽车的速度为10 m/s时处于图线BC段，故此时的功率为最大功率Pm3104 W.【答案】(1)见解析(2)15 m/s(3)2 m/s2(4)3104 W