课后限时集训14
功和功率
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1.如图所示,两箱相同的货物,现要用电梯将它们从一楼运到二楼,其中图甲是利用扶梯台式电梯运送货物,图乙是用履带式自动电梯运送,假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物,下列关于两电梯在运送货物时说法正确的是 ( )
甲 乙
A.两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功
B.图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功
C.图甲中电梯对货物的支持力对货物不做功
D.图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功
D [在图甲中,货物随电梯匀速上升时,货物受到的支持力竖直向上,与货物位移方向的夹角小于90°,故此种情况下支持力对货物做正功,选项C错误;图乙中,货物受到的支持力与履带式自动电梯接触面垂直,此时货物受到的支持力与货物位移垂直,故此种情况下支持力对货物不做功,故选项A、B错误,D正确。]
2.(2019·白银模拟)如图所示,小物块甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下,轨道半径为R,圆弧底端切线水平。小物块乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是( )
A.两物块到达底端时速度相同
B.两物块运动到底端的过程中重力做功相同
C.两物块到达底端时动能相同
D.两物块到达底端时,重力对乙做功的瞬时功率大于重力对甲做功的瞬时功率
D [两物块下落的高度相同,根据动能定理,有mgR=mv2,解得v=,可知两物块到达底端时的速度大小相等,但方向不同,A错误;两物块的质量大小关系不确定,故无法判断两物块运动到底端时重力做的功及动能是否相同,B、C错误;在底端时,重力对甲做功的瞬时功率为零,重力对乙做功的瞬时功率大于零,D正确。]
3.质量为2 kg的小铁球从某一高度由静止释放,经3 s到达地面,不计空气阻力,g取10 m/s2。则( )
A.2 s末重力的瞬时功率为200 W
B.2 s末重力的瞬时功率为400 W
C.前2 s内重力的平均功率为100 W
D.前2 s内重力的平均功率为400 W
B [物体只受重力,做自由落体运动,2 s末速度为v1=gt1=20 m/s,下落2 s末重力做功的瞬时功率P=mgv1=400 W,故选项A错误,B正确;前2 s内的位移为h2=gt=20 m,所以前2 s内重力的平均功率为2==200 W,故选项C、D错误。]
4.水平路面上的汽车以恒定功率P做加速运动,所受阻力恒定,经过时间t,汽车的速度刚好达到最大,在t时间内( )
A.汽车做匀加速直线运动
B.汽车加速度越来越大
C.汽车克服阻力做的功等于Pt
D.汽车克服阻力做的功小于Pt
D [根据P=Fv知,随着速度增大牵引力减小,根据牛顿第二定律得a=,加速度减小,故A、B错误;牵引力做功W=Pt,根据动能定理知,克服阻力做的功小于牵引力做的功,即小于Pt,故C错误,D正确。]
5.(2019·遵义模拟)提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的平方成正比,即Ff=kv2,k是阻力因数)。当发动机的额定功率为P0时,物体运动的最大速率为vm,如果要使物体运动的速率增大到2vm,则下列办法可行的是 ( )
A.阻力因数不变,使发动机额定功率增大到2P0
B.发动机额定功率不变,使阻力因数减小到
C.阻力因数不变,使发动机额定功率增大到8P0
D.发动机额定功率不变,使阻力因数减小到