功和能功率.doc

功和能功率一、选择题(每题5分共25分)1．如下图铁路提速要解决许多具体的技术问题其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题.假设匀速行驶时列车所受阻力与速度的平方成正比即=kv2.那么当列车分别以120km/h和40km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时机车的牵引力功率之比为〔〕∶∶1C.27∶∶1【解析】此题考查功率的概念分析时要首先找出功率与速度的关系然后再进行判断.功率P=Fv=v=kv2×v=kv3即功率与速度的三次方成正比所以由速度之比是3∶1得功率之比是27∶1.【答案】C1m/s2的加速度将质量为1000kg的货物由静止开始匀加速向上提升假设取g=10m/s2那么在1s内起重机对货物所做的功是〔〕A.500JB.4500JC.5000JD.5500J【解析】货物的加速度向上由牛顿第二定律有F-mg=ma起重机的拉力F=mg+ma=11000N货物的位移是x==0.5m做功为5500J.【答案】D3.如下图质量为m的木块放在倾角为α的斜面上与斜面一起水平向左匀速运动木块〔〕【解析】木块受力平衡受力情况如下图.木块水平向左运动那么支持力对木块做正功摩擦力对木块做负功重力mg不做功木块对斜面的压力==mgcosα综上所述可知选项C对A、B、D错.【答案】C4．如下图一个小孩站在船头两种情况下用同样大小的力拉绳作用相同的时间t(船未碰撞)小孩所做的功分别为W1、W2在时间t内小孩拉绳的功率为P1、P2那么有()A．W1>W2P1＝P2B．W1＝W2P1＝P2C．W1<W2P1＝P2D．W1<W2P1<P2【解析】两种情形下拉力大小不变故两次人所在船的加速度相同人对自己所在船做功相同第2次又对另一船做了功故W1<W2而t相同所以P1<P2.【答案】D5．如图是一汽车在平直路面上起动的速度—时间图象t1时刻起汽车的功率保持不变由图象可知〔〕A.0～t1时间内汽车的牵引力增大加速度增大功率不变B.0～t1时间内汽车的牵引力不变加速度不变功率增大1～t2时间内汽车的牵引力减小加速度减小1～t2时间内汽车的牵引力不变加速度不变【解析】此题考查速度图象的应用、牛顿定律、功率的知识及其在汽车起动问题上的应用.解决此题的关键是要掌握汽车的两种起动方式.0～t1时间内v-t图象是一条倾斜的直线说明汽车的加速度不变由汽车起动时的加速度a==可知汽车的牵引力不变速度增大功率增大A选项错B选项正确；t1～t2时间内v-t图象是一条曲线斜率逐渐减小说明加速度减小由a=知此过程牵引力也减小C选项正确D选项错误.【答案】B、C二、非选择题(共35分)6．(8分)如下图为一质量为2kg10m/s2那么力F在0～10s内对物体所做的功为_______J.【解析】物体在不同阶段受力不同可分段求出.在OA段加速运动a1==m/s2=4m/s2.拉力为F1那么F1-mg=ma1所以F1=m(g+a1x1==×4×22m=8m.力F1做功W1=F1x1=28×8J=224J.在AB段F2=mgx2=vt2.W2=F2x2=mgvt2=2×10×8×4J=640J.在BC段a3==m/s2=2m/s2mg-F3=ma3那么F3=m(g-a3)=2×(10-2)N=16N.位移x3==×2×42m=16m.W3=F3x3=16×16J=256J.力F做功为W=W1+W2+W3=224J+640J+256J=1120J.【答案】11207．(·测试)(13分)我省目前正在大力开发的风力发电是一种将风的动能转化为电能的环保发电方式．风力发电机的外观如下图其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等．(1)风轮机叶片旋转所扫过的面积可视为风力发电机可接收风能的面积．设风速大小为v方向垂直于叶片扫过的平面风轮机叶片长度为r空气密度为ρ求单位时间内风力发电机可接收的风能P0；(2)假设风力发电机将可接收的风能转化为电能的效率η＝20%当地的空气密度ρ＝1.3kg/m3风速v＝10mP＝20kW的风力发电机风轮机的叶片长度r应为多少？(3)在风速和叶片数确定的情况下要提高风轮机单位时间接收的风能可采取哪些措施？请提出一条建议．【解析】(1)风轮机可接收的风能为W＝eq\f(12)