2025版高考物理一轮复习微专题小练习机械能专题32功率机车的启动问题

专题32功率机车的启动问题1.[2024·海南省天一大联考]如图，荡秋千的小红由最低点O荡到最高点A的过程中，下列说法正确的是()A．重力做正功，重力势能增大B．重力的瞬时功率先增大后减小C．重力的瞬时功率一直减小D．重力做负功，重力势能减小答案：B解析：小红荡秋千，由最低点O荡到最高点A的过程中，重力做负功，重力势能增大，A、D错误；在O点和A点，重力瞬时功率为零，其他位置不为零，即重力瞬时功率先增大后减小，B正确，C错误．2．李同学骑电动自行车上学途中经过一段平直公路，因电瓶“没电”，只能改用脚蹬车以3.5m/s的速度匀速前行，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.04倍．李同学骑此电动车做功的功率最接近()A．14WB．140WC．1.4kWD．14kW答案：B解析：车和人总重约为G＝1000N，车匀速前进，则牵引力与阻力平衡，即F＝0.04G＝40N，电动车做功的功率P＝Fv＝140W，B正确．3．[2024·四川省仁寿期末考试]一质量为2×103kg的汽车，在倾角θ＝30°的足够长斜坡底端，由静止开始以大小为0.5m/s2的恒定加速度启动，行驶过程中汽车受到的空气和摩擦阻力之和恒为103N，汽车发动机的额定输出功率为60kW，则汽车从启动至发动机功率达到额定输出功率所用的时间为(重力加速度g取10m/s2)()A．10sB．20sC．30sD．40s答案：A解析：汽车的牵引力F＝f＋mgsin30°＋ma＝103N＋2×103×10×0.5N＋2×103×0.5N＝12×103N，达到额定功率时的速度v＝eq\f(P,F)＝eq\f(60×103,12×103)m/s＝5m/s，所用的时间为t＝eq\f(v,a)＝10s，A正确．4.(多选)如图为某同学在参加引体向上体测，该同学耗时1分钟完成了16次引体向上．已知该同学质量为60kg，完成一次引体向上重心上移约0.6m，下列说法正确的是()A．该同学引体向上过程机械能不守恒B．向上运动过程，该同学对杠的作用力大于杠对他的作用力C．完成一次引体向上克服重力做功约为36JD．该同学克服重力做功的平均功率约为96W答案：AD解析：由能量守恒，该同学引体向上过程中体内的化学能转化为机械能，机械能不守恒，A正确；向上运动过程，该同学对杠的作用力与杠对他的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，B错误；完成一次引体向上克服重力做功等于重力势能的增加量WG＝mgΔh＝360J，C错误；该同学克服重力做功的平均功率P＝eq\f(W,T)＝eq\f(360×16,60)W＝96W，D正确．5．(多选)一辆“复兴号”模型小机车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v­t图像如图所示．已知汽车的质量为m＝1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则以下说法正确的是()A．汽车在前5s内的牵引力为5×103NB．汽车速度为25m/s时的加速度为3m/s2C．汽车的额定功率为200kWD．汽车的最大速度为150m/s答案：AB解析：汽车在前5s内做匀加速运动，加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝4m/s2，由牛顿第二定律得F－f＝ma，其中f＝0.1mg，解得F＝5×103N，A正确；汽车在5s末功率达到额定功率P＝Fv＝100kW，当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，最大速度vm＝eq\f(P,f)＝100m/s，汽车速度为25m/s时，有eq\f(P,v)－f＝ma′，解得a′＝3m/s2，B正确，C、D错误．6．[2023·辽宁卷]如图(a)，从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道．两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图(b)所示．由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中()A．甲沿Ⅰ下滑且同一时刻甲的动能比乙的大B．甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小C．乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不变D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大答案：B解析：由图乙可知，甲下滑过程中，甲做匀加速直线运动，则甲沿Ⅱ下滑，乙做加速度逐渐减小的加速运动，乙沿Ⅰ下滑，任意时刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一时刻甲的动能比乙的小，A错误，B正确；乙沿Ⅰ下滑，开始时乙速度为0，到N点时乙竖直方向速度为零，根据瞬时功率公式P＝mgvy可知重力瞬时功率先增大后减小，C、D错误．故选B.7.[2024·山西省吕梁市一模](多选)在庆祝中华人民共和国成立70周年大会的阅兵式上出现了6架直－20，这是直－20首次在阅兵中亮相．如图直－20武装直升机旋翼有4片桨叶，桨叶旋转形成的圆面面积为S.已知空气密度为ρ，重力加速度大小为g.当直升机悬停空中时，桨叶旋转推动空气，空气获得的速度为v0，下列说法正确的是()A．单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为ρSv0B．单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为ρSveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))C．发动机输出的机械功率为eq\f(1,2)ρSveq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(0))D．发动机输出的机械功率为eq\f(1,2)ρSveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))答案：AC解析：设在时间Δt内通过面积S的空气质量为Δm，则Δm＝ρSv0Δt，解得eq\f(Δm,Δt)＝ρSv0，A正确、B错误；发动机输出的机械功率P＝eq\f(\