高中物理人教05讲 功、功率与机械能专题强化训练解析版.docx

05讲 功、功率与机械能专题强化
一、单选题
1．（2022·江苏·南京师大附中高三阶段练****雨滴在高空形成后，由静止开始沿竖直方向下落，雨滴受到空气阻力的大小与雨滴的速度大小成正比．设下落过程中雨滴的质量不变，雨滴下落过程中，下列关于雨滴的速度v、重力势能、动能、机械能E与时间t或位移x的图像，可能正确的是（　　）
A． B．C． D．
【答案】C
【详解】A．设空气阻力为
根据牛顿第二定律即
可知由静止开始沿竖直方向下落，速度增大，加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，所以速度时间图像的斜率应该减小，故A错误；
B．雨滴下落的过程，重力的瞬时功率
可知速度越来越大，重力势能减小得越来越快，直到重力与阻力等大反向，速度不再变化，重力的瞬时功率不变，所以图像斜率增大到某个值不变，故B错误；
C．雨滴下落的过程，合力
可知速度越来越大，合力减小，直到重力与阻力等大反向，合力为零，所以图像斜率减小到零后不变，故C正确；
D．雨滴下落的过程，阻力
可知速度越来越大，阻力增大，直到重力与阻力等大反向，阻力不再变化，所以图像斜率增大到某个值不变，故D错误。
故选C。
2．（2022·天津和平·高二学业考试）质量为m的汽车在平直公路上以额定功率启动，当它速度为v时，加速度为a，若汽车所受阻力为速度大小的k倍，则以下分析正确的是（　　）
A．汽车发动机的额定功率为mav
B．汽车发动机的额定功率为
C．汽车行驶的最大速度为
D．当汽车加速度减小到时，速度增加到2v
【答案】C
【详解】A B．当它速度为v时，设牵引力为，由牛顿第二定律得
汽车发动机的额定功率=
AB错误；
C．设汽车行驶的最大速度为，则即解得
C正确；
D．当汽车加速度减小到时，设速度为，则即①
将带入①式，等式不成立。D错误。
故选C。
3．（2022·湖北·高三阶段练****一款新能源汽车进行性能测试时，沿平直路面由静止启动，发动机输出功率P与速度v的关系图像如图所示，当速度达到时，输出功率增大到保持不变，继续加速运动后达到最大速度，已知汽车质量为，运动过程受到的阻力大小恒为N。则汽车在此过程中（　　）
A．速度最大值为25m/s
B．牵引力最大值为N
C．匀加速直线运动持续的时间为10s
D．从加速至最大速度的时间为3s
【答案】D
【详解】A．汽车达到最大速度时，加速度为零，此时F=f
则速度最大值为
选项A错误；
B．开始阶段，汽车做匀加速运动，此时根据P=Fv
可得牵引力
此后汽车的功率保持恒定，随着速度的增加，牵引力减小，则汽车牵引力的最大值为N，选项B错误；
C．匀加速的加速度
匀加速直线运动持续的时间为
选项C错误；
D．从加速至最大速度根据动能定理
解得t=3s
选项D正确。
故选D。
4．（2022·湖南省桃源县第一中学高三阶段练****复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变，动车在时间t内（　　）
A．做匀加速直线运动
B．牵引力F逐渐增大
C．牵引力的功率
D．牵引力做功
【答案】C
【详解】AB．高铁以恒定功率P在平直轨道上运动，则加速度
则随速度的增加，牵引力减小，加速度减小，即高铁做加速度减小的加速运动，选项AB错误；
C．达到最大速速时F=f，则牵引力的功率
选项C正确；
D．由动能定理可得
牵引力做功
选项D错误。
故选C。
5．（2022·山东·泰安市基础教育教学研究室高三期中）如图1所示，遥控玩具车在平直路面上做直线运动，所受恒定阻力
，经过A点时，小车受到的牵引力，运动到B点时小车恰好开始匀速运动，且速度；图2是小车从A点运动到B点牵引力F与速度v的关系图像，该图像是双曲线的一支。下列说法正确的是（  ）
A．从A到B，牵引力的功率越来越小 B．从A到B，小车的速度增加得越来越快
C．小车在A点的速度为3m/s D．小车在A点的功率为30W
【答案】C
【详解】A．遥控小车牵引力的功率P=Fv
而题目中，已知小车从A点运动到B点牵引力F与速度v成反比例，则可知F与v的乘积保持不变，即功率P不变，故A错误；
B．小车从A到B的过程中，因速度增大，在这一过程中，功率始终保持不变，故牵引力减小，小车所受的合外力变小，由牛顿第二定律
可知，小车的加速度减小，所以从A到B，小车的速度增加得越来越慢，故