(建議用時：40分鐘)1．(2020·高考江蘇卷)質(zhì)量為1.5×103kg的汽車在水平路面上勻速行駛，速度為20m/s，受到的阻力大小為1.8×103N。此時，汽車發(fā)動機輸出的實際功率是(　　)A．90W　B．30kWC．36kWD．300kW解析：選C。由于汽車在水平路面上勻速行駛，其受到的合外力為0，即汽車的牽引力F等于其受到的阻力f，F(xiàn)＝f，則汽車發(fā)動機輸出的實際功率P＝Fv＝fv＝36kW，C正確。2．如圖所示，兩箱相同的貨物，現(xiàn)要用電梯將它們從一樓運到二樓，其中圖甲是利用扶梯臺式電梯運送貨物，圖乙是用履帶式自動電梯運送，假設(shè)兩種情況下電梯都是勻速地運送貨物，下列關(guān)于兩電梯在運送貨物時說法正確的是(　　)A．兩種情況下電梯對貨物的支持力都對貨物做正功B．圖乙中電梯對貨物的支持力對貨物做正功C．圖甲中電梯對貨物的支持力對貨物不做功D．圖乙中電梯對貨物的支持力對貨物不做功解析：選D。在圖甲中，貨物隨電梯勻速上升時，貨物受到的支持力豎直向上，與貨物位移方向的夾角小于90°，故此種情況下支持力對貨物做正功，C錯誤；圖乙中，貨物受到的支持力與履帶式自動電梯接觸面垂直，此時貨物受到的支持力與貨物位移垂直，故此種情況下支持力對貨物不做功，A、B錯誤，D正確。3．(2020·湖北孝感高三聯(lián)考)張飛同學(xué)參加學(xué)校運動會立定跳遠項目比賽，起跳直至著地過程如圖，測量得到比賽成績是2.5m，目測空中腳離地最大高度約0.8m，忽略空氣阻力，則起跳過程該同學(xué)所做功最接近(　　)A．65JB．750JC．1025JD．1650J 解析：選B。運動員做拋體運動，從起跳到達到最大高度的過程中，豎直方向做加速度為g的勻減速直線運動，則t＝＝s＝0.4s，豎直方向初速度vy＝gt＝4m/s，水平方向做勻速直線運動，則v0＝＝m/s＝3.125m/s；則起跳時的速度v＝≈5.08m/s；設(shè)該同學(xué)的質(zhì)量為50kg，根據(jù)動能定理得W＝mv2＝×50×5.082J≈645J，最接近750J，B正確。4．(2020·江蘇七市二模)引體向上是中學(xué)生體育測試的項目之一，引體向上運動的吉尼斯世界紀錄是53次/分鐘。若一個普通中學(xué)生在30s內(nèi)完成12次引體向上，該學(xué)生此過程中克服重力做功的平均功率最接近于(　　)A．5WB．20WC．100WD．400W解析：選C。學(xué)生體重約為50kg，每次引體向上上升高度約為0.5m，引體向上一次克服重力做功W＝mgh＝50×10×0.5J＝250J，全過程克服重力做功的平均功率＝＝＝100W，故C正確，A、B、D錯誤。5．(2020·廣州市二模)風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式。某風(fēng)力發(fā)電機的葉片轉(zhuǎn)動形成的圓面積為S，某時刻風(fēng)的速度大小為v，風(fēng)向恰好跟此圓面垂直，此時空氣的密度為ρ，該風(fēng)力發(fā)電機將空氣動能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η，則風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電的功率為(　　)A．ηρSv2B．ηρSv2C．ηρSv3D．ηρSv3解析：選D。時間t內(nèi)，撞擊到風(fēng)力發(fā)電機上的空氣的動能為Ek＝mv2＝ρvtSv2，故風(fēng)力發(fā)電機的功率為P＝＝＝ηρSv3，故D正確。6．(2020·渭南市教學(xué)質(zhì)量檢測)我國高鐵技術(shù) 處于世界領(lǐng)先水平，和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車。假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比。某動車組由6節(jié)動車加2節(jié)拖車編成，該動車組的最大速度為360km/h。則1節(jié)動車和1節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為(　　)A．60km/hB．120km/hC．180km/hD．240km/h解析：選D。設(shè)每節(jié)動車的功率為P，每節(jié)動車的重力為G，阻力為kG，1節(jié)動車加1節(jié)拖車編成的動車組P＝F1v1，其中牽引力F1＝2kG；6節(jié)動車加2節(jié)拖車編成的動車組6P＝F2v2，其中牽引力F2＝8kG，已知v2＝360km/h，聯(lián)立解得v1＝240km/h。7．(2020·蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)我國高鐵舒適、平穩(wěn)、快捷。設(shè)列車高速運行時所受的空氣阻力與車速成正比，則高鐵分別以300km/h和350km/h的速度勻速運行時克服空氣阻力的功率之比為(　　)A．6∶7B．7∶6C．36∶49D．49∶36解析：選C。列車高速運行時所受的空氣阻力與車速成正比，則f＝kv，則克服阻力的功率P＝fv＝kv2，所以高鐵分別以300km/h和350km/h的速度勻速運行時克服空氣阻力的功率之比為＝＝，故A、B、D錯誤，C正確。8.“殲20”是中國自主研制的雙發(fā)重型隱形戰(zhàn)斗機，該機將擔(dān)負中國未來對空、對海的主權(quán)維護任務(wù)。在某次起飛中，質(zhì)量為m的“殲20”以恒定的功率P起動，其起飛過程的速度隨時間變化圖象如圖所示，經(jīng)時間t0飛機的速度達到最大值vm時，剛好起飛。關(guān)于起飛過程，下列說法正確的是(　　)A．飛機所受合力不變，速度增加越來越慢B．飛機所受合力增大，速度增加越來越快C．平均速度為D．該過程克服阻力所做的功為Pt0－mv 解析：選D。結(jié)合v－t圖象，隨速度的增加，加速度逐漸減小，根據(jù)牛頓第二定律可知，當(dāng)加速度a不斷減小至零時合力逐漸減小到零，速度增加得越來越慢，故A、B錯誤；根據(jù)圖象可知，若飛機做勻加速直線運動到速度vm時，平均速度為，由圖象可知，飛機在t0時間內(nèi)的位移大于做勻變速直線運動的位移，可知飛機的平均速度大于，C錯誤；根據(jù)動能定理可知：Pt0－Wf＝mv，則該過程克服阻力所做的功為Pt0－mv，D正確。9.(2020·合肥市第二次教學(xué)質(zhì)檢)仰臥起坐是《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的女生測試項目之一。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)高三女生一分鐘內(nèi)完成55個以上仰臥起坐記為滿分。若某女生一分鐘內(nèi)做了50個仰臥起坐，其質(zhì)量為50kg，上半身質(zhì)量為總質(zhì)量的0.6，仰臥起坐時下半身重心位置不變，g取10m/s2。則測試過程中該女生克服重力做功的平均功率約為(　　)A．10WB．40WC．100WD．200W解析：選C。設(shè)該同學(xué)身高約1.6m，則每次上半身重心上升的距離約為×1.6m＝0.4m，則她每一次克服重力做的功W＝0.6mgh＝0.6×50×10×0.4J＝120J，一分鐘內(nèi)她克服重力所做的總功W總＝50W＝50×120J＝6000J，她克服重力做功的平均功率P＝＝W＝100W，故C正確，A、B、D錯誤。10．(多選)(2020·江西贛州高三上學(xué)期期末)放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時間圖象和該拉力的功率與時間的圖象如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．0～6s內(nèi)物體的位移大小為12mB．0～6s內(nèi)拉力做功為70JC．物體的質(zhì)量為10kgD．滑動摩擦力的大小為5N解析：選BCD。0～6s內(nèi)物體的位移大小等于v－t圖象中圖線與時間軸所包圍的面積，即x＝10m，A錯誤；0～2s內(nèi)拉力做的功W1＝·t1＝×2J＝30J，2～6s內(nèi)拉力做的功W2＝Pt2＝10×4J＝40J，所以0～6s內(nèi)拉力做的總功W＝W1＋W2＝70J，B正確；在2～6s內(nèi)，v＝2m/s，P＝10W，物體做勻速直線運動，F(xiàn)＝f，則滑動摩擦力f＝F＝＝N＝5N，當(dāng)P1＝30W時，v＝2m/s，得到牽引力F1＝＝N＝15N，在0～2s內(nèi)，物體做勻加速直線運動，加速度a＝＝1m/s2，由牛頓第二定律可得：F1－f＝ma，可知m＝10kg，C、D正確。11．(多選)(2020·廣東揭陽模擬)質(zhì)量為400kg的賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a與速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示，則賽車(　　)A．速度隨時間均勻增大B．加速度隨時間均勻增大C．輸出功率為160kWD．所受阻力大小為1600N解析：選CD。由題可知，加速度是變化的，故賽車做變加速直線運動，A錯誤；由P＝Fv和F－F阻＝ma可得a＝·－，由此式可知，賽車速度增大時，加速度逐漸減小，故賽車做加速度逐漸減小的加速運動，B錯誤；由a＝·－ 結(jié)合a－圖象可得F阻＝4m(N)，P＝400m(W)，代入數(shù)據(jù)解得F阻＝1600N，P＝160kW，C、D正確。12．某汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5t，汽車在運動中所受阻力的大小恒為車重的0.1。(g取10m/s2)(1)若汽車以額定功率啟動，則汽車所能達到的最大速度是多大？當(dāng)汽車速度達到5m/s時，其加速度是多大？(2)若汽車以恒定加速度0.5m/s2啟動，則其勻加速過程能維持多長時間？解析：(1)當(dāng)汽車的加速度為零時，汽車的速度v達到最大值vm，此時牽引力與阻力相等，故最大速度vm＝＝＝m/s＝12m/sv＝5m/s時汽車的牽引力F1＝＝N＝1.2×104N由F1－Ff＝ma得a＝＝1.4m/s2。(2)當(dāng)汽車以a′＝0.5m/s2的加速度啟動時，汽車的牽引力F2＝ma′＋Ff＝7500N勻加速運動能達到的最大速度vm′＝＝m/s＝8m/s由于此過程中汽車做勻加速直線運動，滿足vm′＝a′t故勻加速過程能維持的時間t＝＝s＝16s。答案：(1)12m/s　1.4m/s2　(2)16s13．(2020·泉州市第一次質(zhì)檢)某小學(xué)舉行拍皮球比賽，一參賽者將皮球從0.8m高度處以一定的初速度豎直向下拋出，皮球碰地反彈后恰好可以返回原來高度，此時參賽者立即用手豎直向下拍皮球，使皮球獲得一個速度，之后皮球又恰能回到原來高度，如此反復(fù)。已知皮球每次碰地反彈的速率均為碰地前瞬間速率的0.8，皮球的質(zhì)量為0.5kg，重力加速度g取10m/s2 ，不計空氣阻力和球與手、地面的接觸時間。求：(1)皮球來回運動一次的時間；(2)參賽者拍皮球過程中做功的平均功率。解析：(1)設(shè)皮球被手拍出時的速率為v0，碰地前瞬間的速率為v，則皮球剛反彈回來時的速率為0.8v，皮球向上運動的時間為t1，向下運動的時間為t2，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律可得02－(0.8v)2＝－2gh0＝0.8v－gt1v2－v＝2ghv＝v0＋gt2皮球來回運動一次的時間為t＝t1＋t2聯(lián)立解得t＝0.6s；(2)每次拍皮球時，參賽者對皮球做的功W＝mv參賽者拍皮球過程中做功的平均功率P＝解得P＝W。答案(1)0.6s　(2)W