第五章第一讲功和功率 2011年高考一轮复习测试题

  答案：BD

三、非选择题(本题共2小题，共30分)

11．(13分)(2010·云浮联考)如图10甲所示，质量m＝2.0 kg的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数μ＝0.20.从t＝0时刻起，物体受到一个水平力F的作用而开始运动，前8 s内F随时间t变化的规律如图乙所示， g取10 m/s².求：

图10

(1)在图丙所示的坐标系中画出物体在前8 s内的v－t图象；

(2)前8 s内水平力F所做的功．

解析：(1)0～4 s物体做匀加速直线运动

F－μmg＝ma₁⇒a₁＝3 m/s²

4 s时物体的速度v₁＝a₁t₁＝12 m/s

4 s～5 s物体做加速度为a₂的匀减速直线运动

F＋μmg＝ma₂⇒a₂＝7 m/s²

5 s时物体的速度v₂＝v₁－a₂t₂＝5 m/s

5 s后F撤去，物体做加速度为a₃的匀减速直线运动，设t₃时间后物体的速度为零，

μmg＝ma₃⇒a₃＝μg＝2 m/s²

0＝v₂－a₃t₃⇒t₃＝2.5 s

即5 s～7.5 s内物体做匀减速直线运动到速度为零．

7．5 s～8 s内物体处于静止状态．

综上，0～8 s内物体的v－t图象如图所示．

(2)前8 s内水平力F所做的功由v－t图象知：

W_F＝F·t₁－F·t₂

＝155 J.

答案：(1)见解析图　(2)155 J

12．(17分)(2010·上海浦东模拟)一辆汽车质量为1×10³ kg，最大功率为2×10⁴ W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v₂，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×10³ N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图11所示．试求：           

图11

(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动？

(2)v₂的大小；

(3)整个运动过程中的最大加速度；

(4)匀加速运动过程的最大速度是多大？当汽车的速度为10 m/s时发动机的功率为多大？

解析：(1)题图中图线AB段牵引力F不变，阻力F_f不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v₂，此后汽车做匀速直线运动．

(2)当汽车的速度为v₂时，牵引力为F₁＝1×10³ N，

v₂＝＝ m/s＝20 m/s.

(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大

阻力F_f＝＝ N＝1000 N

a＝＝ m/s²＝2 m/s².

(4)与B点对应的速度为v₁＝＝ m/s

≈6.67 m/s

当汽车的速度为10 m/s时处于图线BC段，故此时的功率最大为P_m＝2×10⁴ W.

答案：(1)见解析　(2)20 m/s　(3)2 m/s²

(4)6.67 m/s　2×10⁴ W

上一页  [1] [2] [3]