2023版高考物理一轮复习第五章机械能1功和功率训练2含解析.doc

功和功率
1.(2023·贵阳模拟)某次顶竿表演结束后,演员A(视为质点)自竿顶由静止开始滑下,如图甲所示。演员A滑到竿底时速度正好为零,然后曲腿跳到水平地面上,演员A的质量为50 kg,长竹竿质量为5 kg,A下滑的过程中速度随时间变化的图像如图乙所示。重力加速度取10 m/s2,那么t=5 s时,演员A所受重力的功率为 (　　)
A.50 W B.500 W
C.55 W D.550 W
【解析】选B。由v-t图像可知,4～6 s内A向下减速,加速度为a2=- m/s2=
-1 m/s2,t=5 s时,A的速度大小为v5=2 m/s+a2Δt=2 m/s-1×1 m/s=1 m/s,故演员A所受重力的功率为PG=mAgv5=50×10×1 W=500 W,故B正确。
2.一台起重机从静止开始匀加速地将一质量m=1.0×103 kg 的货物竖直吊起,在2 s末货物的速度v=4 m/s。起重机在这2 s内的平均输出功率及2 s末的瞬时功率分别为(g取10 m/s2) (　　)
×104 W　2.4×104 W
B.2.4×104 W　4.8×104 W
C.4.8×104 W　2.4×104 W
D.4.8×104 W　4.8×104 W
【解析】选B。货物运动的加速度
a== m/s2=2 m/s2
设起重机吊绳的拉力为F,根据牛顿第二定律,
有F-mg=ma,
所以F=m(g+a)=1.0×103×(10+2) N=1.2×104 N,货物上升的位移l=at2=4 m
那么拉力做的功W=Fl=1.2×104×4 J=4.8×104 J
故2 s内的平均功率==2.4×104 W
2 s末的瞬时功率
P=Fv=1.2×104×4 W=4.8×104 W。
那么B正确,A、C、D错误。
3.(2023·郑州模拟)如下图,汽车在平直路面上匀速运动,用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船,汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成角θ时,轮船速度为v,汽车的功率为P,汽车受到的阻力(不含绳的拉力)恒为f,那么此时绳对船的拉力大小为 (　　)
A.+f B.-f
C.+f D.-f
【解析】选B。把轮船速度v分解如图,船的速度沿绳子方向的分速度v1=vcos θ,根据P=Fv1得,汽车的牵引力大小F==,根据平衡条件得,绳对汽车的拉力大小F′=F-f=-f,那么此时绳对船的拉力大小为-f,应选B。