核心素养测评十四5.1

1、温馨提示：此套题为 Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。核心素养测评十四功和功率（45 分钟 100分）*素养达标一、选择题（本题共9小题，每小题6分，共54分，17题为单选题，8、9题 为多选题）1. 如图所示，电梯与水平地面成 9角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加 速上升，达到一定速度后再匀速上升。若以Fn表示水平电梯对人的支持力，G为人受到的重力，Ff为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是（）A. 加速过程中Ff工0, Ff、Fn、G都做功B. 加速过程中Ff工0, Fn不做功C. 加速过程中Ff=0, Fn、G都

2、做功D. 匀速过程中Ff=0, Fn、G都不做功【解析】选加速过程中人受力和速度方向如图所示，由力与速度方向之间夹 角的关系可判定：Fn、Ff对人做正功，G对人做负功，故A对，B、C均错。匀速 运动时，Ff=0, Fn做正功，G做负功，故D错。2. 小明骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬车匀速前行。设小明与车的总质量为100 kg，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重力的 0.02倍，g取10 m/s2。通过估算可知，小明骑此电动自行车做功的平均功率最 接近（）A. 500 WB.300 WC.100 WD.50 W【解析】选G人骑车的速度大小约为5 m/s,匀速行驶时，人和车

3、的受力平衡， 阻力的大小为 Ff=0.02mg=0.02Xl 000 N=20N,此时的功率 P=Fv二Fv=20X5 W=100 W C正确。3. 如图所示，质量为m的物块与转台之间的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴00相距R,物块随转台由静止开始转动，当转速缓慢增加到一定 值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到相对滑动的瞬间的过程中，转 台的摩擦力对物块做的功为（）A. 0B.2 n kmgRC.2kmgRD.0.5kmgR【解析】选B根据牛顿第二定律得kmg=m，根据动能定理得 W=m/=kmgR 故D正确，A B、C错误。4. （2019 马鞍山模拟）汽车发动机的额定功率为

4、Pi,它在水平路面上行驶时受到的阻力Ff大小恒定，汽车由静止开始做直线运动，最大车速为V，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示。下列说法可能正确的是（）A. 0 11汽车牵引力恒定，11时刻牵引力与阻力大小相等B. 011汽车牵引力逐渐增大，11时刻牵引力与阻力大小相等C. 011汽车做匀加速运动，ti时刻速度达到V,然后做匀速直线运动D. 0 11汽车做匀加速直线运动，11时刻后做加速度逐渐减小的直线运动，速度 达到v后做匀速直线运动【解析】选B在0ti时间内，汽车发动机的功率均匀增大，故汽车可能以恒定加速度启动，牵引力是恒定的，汽车做匀加速直线运动，ti时刻达到额定功率，F F根据

5、P=Fv可知，ti时刻后汽车速度增大，牵引力减小，则由牛顿第二定律a=' 可知加速度减小，汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力 等于阻力时，汽车速度达到最大，此后汽车做匀速直线运动，故选项D正确，A、B、C错误。5. （2020 泉州模拟）如图所示是具有登高平台的消防车，具有一定质量的伸缩 臂能够在5 min内使承载4人的登高平台（人连同平台的总质量为400 kg）上升60 m到达灭火位置。此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为3 m/min，水离开炮口时的速率为 20 m/s，g取10 m/s，贝S ()A. 水炮工作的发动机输出功率约为1 X 10

6、4 WB. 水炮工作的发动机输出功率约为 4X 104 WC. 水炮工作的发动机输出功率约为 2.4 X 106 WD. 伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800 W【解析】选B。水炮的发动机作用是把水从地面运到炮口处，再由水炮发射出去，因此发动机做的功转化为水发射时的动能和重力势能，所以输出功率P= =,每秒射出水的质量 m=1000Xkg=50 kg，代入得P=4X 104 Wtt60选项B正确，A C错误；伸缩臂的发动机做功把人和登高平台抬高了60 m,伸缩臂本身有一定的质量，伸缩臂自身的重力势能也增加，所以伸缩臂发动机的 丄老亠十叶匸皿台也九、用佔上卄、口功率大于R =W=800

7、W 选项D错误。tO6. 在考驾驶证的科目二阶段，有一项测试叫半坡起步，这是一条类似于凸型桥 面设计的坡道。要求学员在半坡定点位置a启动汽车，一段时间后匀速率通过最高点b以及剩下路段，如图所示。下列说法正确的是()A. 若汽车以额定功率从a点加速到b点，牵引力一直增大B. 在最高点b汽车处于平衡状态C. 在最高点b汽车对路面的压力小于汽车的重力D. 汽车从a到b运动过程中，合外力做功为0【解析】选G由P=Fv可知，若汽车以额定功率从a点加速到b点，牵引力一 直减小，选项A错误；匀速率通过最高点b以及剩下路段，在最高点b汽车做 匀速圆周运动，加速度向下，不是平衡状态，是失重状态，在最高点 b汽车

8、对路面的压力小于汽车的重力，选项 B错误，C正确；汽车从a到b运动过程中, 动能增大，由动能定理可知，合外力做正功，选项 D错误。7. 某位工人师傅用如图所示的装置，将重物从地面沿竖直方向拉到楼上，在此 过程中，工人师傅沿地面以速度 v向右匀速直线运动，当质量为 m的重物上升 高度为h时轻绳与水平方向成a角(重力加速度大小为g,滑轮的质量和摩擦均不计)，在此过程中,A. 人的速度比重物的速度小B. 轻绳对重物的拉力小于重物的重力C. 重物的加速度不断增大D. 绳的拉力对重物做功为 mgh+m(vcos a)【解题指导】解答本题应注意以下三点：(1) 将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，

9、沿绳子方向的速度等于重 物的速度。(2) 根据重物的速度变化确定运动和受力情况。(3) 根据动能定理求拉力对重物做的功。【解析】选B将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于重物的速度，根据平行四边形定则得，Vg=VCOS a,人在匀速向右运动过程中，绳子与水平方向的夹角减小，所以重物的速度增大，重物做加速上升 运动，且拉力大于重物的重力，故 A B错误；由VgFVCOS a可知重物的加速度减小，故C错误；根据动能定理得W-mgI2-0 ,解得 W=mgh+n(vcos a )，故D正确8. 一辆质量为m的汽车在平直公路上以功率 P、速度V。匀速行驶时，牵引力为Fo。现汽

10、车以恒定的功率P驶上倾角为30°的斜坡，已知汽车在斜坡上行驶时 所受的摩擦阻力是在平直路面上的，重力加速度为g,则下列说法中正确的A.汽车在斜坡上达到最大速度时牵引力为-FoB. 汽车在斜坡上达到最大速度时牵引力为-Fo+-mgC. 汽车能达到的最大速度为VoD. 汽车能达到的最大速度为【解析】选B D。汽车在平直公路上匀速行驶时，牵引力等于阻力，则Ff=Fo,331当汽车在斜坡上匀速运动时速度最大，则F-mgsin3o° -Fo=o,解得F=Fo+mg故A错误，B正确；由P=Fv得汽车的最大速度为，故C错误，D正确。9. 如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时

11、间t变化的图象，P0为发动机的额定功率。已知在t 2时刻汽车的速度已经达到最大值 Vm,汽车所受阻力大小与速度大小成正比。由此可得（）A. 在t3时刻，汽车速度一定等于VmB. 在tlt2时间内，汽车一定做匀速运动C. 在t2 t3时间内，汽车一定做匀速运动D. 在发动机功率达到额定功率前，汽车一定做匀加速运动【解析】选A、C。已知在t 2时刻汽车的速度已经达到最大值 Vm,此后汽车做匀 速直线运动，速度不变，所以在t 3时刻，汽车速度一定等于Vm,故A正确；0 t 1时间内汽车的功率均匀增加，汽车所受阻力增大，汽车做变加速直线运动，汽 车的功率在ti时刻达到额定功率，根据P=Fv,速度继续增

12、大，牵引力减小，则 加速度减小，则在tit2时间内汽车做加速度减小的加速运动，故B、D错误；在t2 t 3时间内，汽车已达到最大速度，且功率保持不变，汽车一定做匀速直线 运动，故C正确。二、计算题（16分，需写出规范的解题步骤）10. 目前，上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在乘客 上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5千米。假设有一辆超级电容车， 质量m=2< 103 kg，额定功率P=60kW当超级电容车在平直水平路面上行驶时， 受到的阻力Ff是车重的0.1倍，g取10 m/s2。（1）超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?(2) 若超级电容车从静

13、止开始，保持以 0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这 一过程能维持多长时间？(3) 若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，50 s后达到最大速度, 求此过程中超级电容车的位移大小。【解析】(1)当超级电容车速度达到最大时，超级电容车的牵引力与阻力平衡，即 F=FfFf=kmg=2 000 NP=FfVmp解得：vm=30 m/s。Ff 超级电容车做匀加速运动，由牛顿第二定律得：Fi-Ff=ma解得：Fi=3 000 N设超级电容车刚达到额定功率时的速度为 Vi ,P=FviPVi=20 m/s设超级电容车匀加速运动的时间为 t，贝心vi二at解得：t= 一=40 s。罷(3)

14、从静止到达到最大速度整个过程牵引力与阻力做功，由动能定理得：1TPt2-FfX= m解得：x=1 050 m。答案：(1)30 m/s (2)40 s (3)1 050 m能力拔高则可能有 （11. （10分）（多选）如图所示，位于水平面上的同一物体在恒力 Fi的作用下，做速 度为V1的匀速直线运动；在恒力 F2的作用下，做速度为V2的匀速直线运动，已 知Fl与F2的功率相同B.Fi=F2, Vi>V2A.Fl = F2，V1VV2D.Fi>F2, Vi>V2C.F1VF2，V1VV2【解析】选B、D设Fi与水平面间的夹角为a ,根据题述，Fl与F2的功率相同， 贝y有 Fi

15、ViCOS a =F2V2。若 Fi=F2，贝y有 Vicos a =V2, 即卩 Vi>V2；若 F1>F2且 Vi>V2, F1V1COS a =F2V2可能成立，选项 B、D正确，A错误。若 Fi<F?且 vi<V2,则 FiViCOS a =F2V2 肯定无法成立，选项C错误。i2.（20分）如图甲所示，在水平路段 AB上有一质量为2X io3 kg的汽车（可视为 质点），正以i0 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图乙所示（在t=i5 s处水平虚线与曲线相切）， 运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。求：Mm如-X5IlAU5 10 15S甲乙汽车在AB路段上运动时所受阻力Ffi的大小。汽车刚好开过B点时加速度a的大小。（3）BC路段的长度。【解析】（i）汽车在AB路段做匀速直线运动，根据平衡条件得：Fi=FfiP=