6功和能

第一章 氧化还原反应 关爱成长每一天！ 第六章 功和能 第六章 功和能 一、选择题 1．（2010崇文一模15）一位高三年级的男生骑着自行车在水平公路上以较快的速度行驶，设所受阻力为车和人总重的0.05倍，则该同学骑车的功率最接近于（ ） A．10W B．50W C．250W D．1kW 2. （2012.2朝阳期末6）质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力f均恒定不变。在时间t内，汽车的速度由v0增加到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则在这段时间内可以 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示发动机所做功W的计算式为（ ） A． B． C． D． 3．(2012海淀查漏补缺)如图所示是进行训练用的“跑步机”示意图，质量为m运动员踩在与水平面成α角的传送皮带上，传送皮带运动过程中受到的阻力恒为f。当运动员用力蹬传送皮带，使其以速度v匀速向后运动，则在这一过程中，下列说法中正确的是（ ） A．人脚对传送皮带的摩擦力是传送皮带所受的阻力 B．人对传送皮带不做功 C．人对传送皮带做功的功率为mgv D．人对传送皮带做功的功率为fv 4．（2011.11东城期末8）一只苹果从楼上某一高度自由下落，苹果在空中依次经过三个完全相同的窗户1、2、3。图中直线为苹果在空中的运动轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（ ） A．苹果通过第3个窗户所用的时间最长 B．苹果通过第1个窗户的平均速度最大 C．苹果通过第3个窗户重力做的功最大 D．苹果通过第1个窗户重力的平均功率最小 5．（2012.1丰台期末6）在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而竖直向下做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（ ） A．他的动能减少了Fh B．他的重力势能减少了mgh C．他的机械能减少了(F－mg)h D．他的机械能减少了Fh 6．(2011怀柔一模）如图a、b所示，是一辆质量m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的两张照片。当t=0时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）。图c是车内横杆上悬挂的拉手环（相对汽车静止）经放大后的图像，测得θ=15°。根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有（ ） A．4s内汽车牵引力所做的功 B．4s末汽车牵引力的功率 C．汽车所受到的平均阻力 D．汽车的长度 7．(2011东城期末10）把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（ ） A．120km/h B．240km/h C．320km/h D．480km/h 8．（2011.11海淀期中8）将甲、乙两个质量相等的物体在距水平地面同一高度处，分别以v和2v的速度水平抛出，若不计空气阻力的影响，则（ ） A．甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动量变化都相同 B．甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动能变化都相同 C．两物体落地前瞬间动量对时间的变化率相同 D．两物体落地前瞬间重力做功的功率相同 9．（2010东城期末）如图所示，A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连，置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度处，且都处于静止状态，两斜面的倾角分别为 ，若不计摩擦，剪断细绳后，下列关于两物体的说法中正确的是（ ） A．两物体着地时所受重力的功率一定相同 B．两物体着地时的速度一定相同 C．两物体着地时的动能一定相同 D．两物体着地时的机械能一定相同 10．(2012海淀查漏补缺)如图所示，A、B两质点以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1，B沿光滑斜面运动，落地点为P2。P1和P2在同一水平面上，不计空气阻力。则下面说法中正确的是（ ） A．A、B的运动时间相同 B．A、B沿x轴方向的位移相同 C．A、B落地时的动量相同 D．A、B落地时的动能相同 11．（2012.1东城联考12）如图8所示，物块一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点，另一次沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点，AC＝CB。物块与两轨道间的动摩擦因数相同，不考虑物块在C点处撞击的因素，则在物块两次下滑过程中，下列说法正确的是（ ） A．物块受到摩擦力相同 B．沿轨道1下滑时的位移较小 C．物块滑至B点时速度相同 D．两种情况下损失的机械能相同 12．（2012.2朝阳期末12）一个初动能为E的小物块从斜面底端冲上足够长的斜面，返回斜面底端时速度大小为v，该过程物体克服摩擦力做功为 。若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则（ ） A．返回斜面底端时动能为 B．返回斜面底端时动能为 C．返回斜面底端时速度大小为2v D．返回斜面底端时速度大小为 13．（2011.11海淀期中9）如图所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率v运行。将质量为m的物体A（可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间t后，A的速度变为v， 再经过时间t后，到达传送带右端。则（ ） A．物体A由传送带左端到右端的平均速度为 v B．物体A由传送带左端到右端的平均速度为3v/4 C．传送带对物体A做的功为 mv2 D．传送带克服物体A对它的摩擦力所做的功为mv2 14．（2011丰台期末7）如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是（ ） A．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和 B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和 C．木箱克服重力做的功大于木箱增加的重力势能 D．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和 15．（2010丰台期末）如图所示，一辆小车以一定的初速度冲上高度为h、长度为L的斜坡，已知小车的质量为m，小车受到沿斜面向下的阻力为f，则对小车由坡底冲到坡顶的运动过程分析正确的是（ ） A．此过程中小车的动能减少了 fL B．此过程中小车的势能增加了（mgh－fL） C．此过程中自然界中的能量减少了fL D．此过程中小车的机械能减少fL 16．（2010西城一模20）如图所示，在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道，轨道的半径都是R。轨道端点所在的水平线相隔一定的距离x。一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道，经过最低点B时的速度为v。小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差为ΔF (ΔF >0 )。不计空气阻力。则（ ） A．m、x一定时，R越大，ΔF一定越大 B．m、x一定时，v越大，ΔF一定越大 C．m、R一定时，x越大，ΔF一定越大 D．m、R一定时，v越大，ΔF一定越大 17．（2012西城二模 20）如图所示，一半径为R的圆弧形轨道固定在水平地面上，O为最低点，轨道末端A、B两点距离水平地面的高度分别为h和2h，h< 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 是：从天津取水，由黄旗海—库布齐沙漠—毛乌素沙漠—腾格里沙漠—乌兰布和沙漠—巴丹吉林沙漠，走河西走廊，经疏勒河自流进入罗布泊。此路径中最高海拔约为1200m，从罗布泊到下游的艾丁湖，又有近1000m的落差。此方案是否可行，涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量角度来分析这个方案。取重力加速度g=10m/s2，水的密度ρ1＝1.0×103kg/m3。 （1）通过管道提升海水，电能的利用率η1=60%，将1吨海水提升到海拔1200m，需要耗多少电能？利用水的落差发电，发电效率也为η1=60%，在1000m的落差中1吨水可以发多少电能？ （2）如果每年调4×109m3海水入疆，尽管利用落差发的电可以全部用来提升海水，但还需要额外提供电能。 （i）额外需要的电能可从三峡水电站输送。已知三峡水电站水库面积约1.0×109m2，年平均流量Q = 5.0×1011m3，水库水面与发电机所在位置的平均高度差h=100m，发电站的发电效率η1=60%。求在一年中“引渤入疆” 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。 （ii）我国西北地区风能充足，额外需要的电能也可通过风力发电来解决。通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。取空气密度ρ2＝1.25kg/m3。某风力发电机的发电效率η2=40%，其风轮机一个叶片旋转一周扫过的面积S=400m2。某地区风速υ=10m/s的时间每年约为5500小时( 合2.0 × 10 7s )。求在该地区建多少台这样的风力发电机才能满足“引渤入疆”工程额外需要的电能？ 57．（2012海淀二模23）（18分）大风可能给人们的生产和生活带来 一些危害，同时风能也是可以 开发利用的清洁能源。 （1）据北京市气象台监测显示，2012年3月23日北京刮起了今年以来最大的风，其短时风力达到近十级。在海淀区某公路旁停放的一辆小轿车被大风吹倒的数字信息亭砸中，如图甲所示。已知该信息亭形状为长方体，其高度为h，底面是边长为l的正方形，信息亭所受的重力为G，重心位于其几何中心。 ①求大风吹倒信息亭的过程中，至少需要对信息亭做多少功； ②若已知空气密度为ρ，大风的风速大小恒为v，方向垂直于正常直立的信息亭的竖直表面，大风中运动的空气与信息亭表面作用后速度变为零。求信息亭正常直立时，大风给它的对时间的平均作用力为多大。 （2）风力发电是利用风能的一种方式，风力发电机可以将风能（气流的动能）转化为电能，其主要部件如图乙所示。已知某风力发电机风轮机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S，运动 的空气与受风面作用后速度变为零，风力发电机将风能转化为电能的效率和空气密度均保持不变。当风速为v且风向与风力发电机受风面垂直时，风力发电机输出的电功率为P。 求在同样的风向条件下，风速为 时这台风力发电机输出的电功率。 利用风能发电时由于风速、风向不稳定，会造成风力发电输出的电压和功率不稳定。请你提出一条合理性建议，解决这一问题。 58． (2012东城二模23)环保混合动力车是指使用汽油机驱动和利用蓄电池所储存的电能驱动的汽车。它可按平均需要使用的功率来确定汽油机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。汽车需要大功率而汽油机功率不足时由电动机来补充，电动机的电源为蓄电池；汽车负荷少时，电动机可作为发电机使用，汽油机的一部分功率用来驱动汽车，另一部分功率驱动发电机，可发电给蓄电池充电。有一质量m=1200kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶，汽油发动机的输出功率为P=60kW。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持汽油发动机功率不变，立即启动发电机工作给蓄电池充电，此时轿车的动力减小，做减速运动，运动距离s=80m后，速度变为v2=72km/h。此过程中汽油发动机功率的25%用于轿车的牵引，75%用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为蓄电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。试求： （1）轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力Ff的大小； （2）轿车从90km/h减速到72km/h的这一过程中，蓄电池获得的电能E电； （3）若电动机的输出功率也为60 kW，此时汽油发动机和电动机共同工作的最大功率可以达 到Pm=108kW，汽车驶上与水平地面成30°角斜坡，汽车爬坡过程中所受阻力为重力的0.1 倍，设斜坡足够长，求汽车在斜坡上做匀速运动的最大速度vm。（g取10m/s2） 59.（2012西城二模23）十三陵抽水蓄能电站担负着北京地区调峰和紧急事故备用电源，改善首都供电质量的重要任务。抽水蓄能电站的工作原理是，在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高出蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电。电站利用十三陵水库为下游水库，在蟒山后上寺沟头修建上游水库。电站的年发电量约为10亿kW·h，年抽水用电量约为14亿kW·h。如图所示，上游水库近似视为长方体，可用于发电的库容量为V，蓄水后上游水库的平均水深为d，蓄水后水位高出下游水面高度为H。已知下游水库的库容量远大于上游水库的库容量。（水的密度ρ和当地的重力加速度g作为已知量处理。） （1）求十三陵抽水蓄能电站的总效率η； （2）求能用于发电的水的最大重力势能EP； （3）若把抽水蓄能电站产生的电能输送到北京城区。已知输电功率为P，输电线路的总阻值为R。要使输电线路上损耗的功率小于ΔP， a．求输电电压的最小值U； b．在输电功率P一定的情况下，请提出两种能够降低输电过程中功率损耗的方法，并加以评述。 60.（2012.1石景山期末16）“头脑风暴法”是一种培养学生创新思维能力的方法。 某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”，以“保护鸡蛋”为题，要求制作一个装置，让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不会摔坏。如果没有保护，鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不会摔坏。一位同学 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 了如图16所示的装置来保护鸡蛋，用A、B两块粗糙的夹板夹住鸡蛋，鸡蛋下端离装置下端的距离为x=0.45 m，夹板A和B与鸡蛋之间的滑动摩擦力都为鸡蛋重力的5倍。现将该装置从距地面某一高度由静止释放，装置在下落过程中始终保持竖直状态，与地面作用时间极短，落地后没有反弹。取g=10m/s2。求： （1）鸡蛋如果不会摔坏，直接撞击地面的最大速度v； （2）如果使用该保护装置，鸡蛋落地后不会摔坏，该装置由静止释放时其下端离地面的最大高度H； （3）为了使该装置从更高的地方由静止释放，鸡蛋落地后不会摔坏，请你至少提供一种可行而又简单的方法。 61．（2011怀柔一模）有一颗地球卫星，绕地球做匀速圆周运动卫星与地心的距离为地球半径R0的2倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能，太阳能收集板的面积为S，在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P。已知地球表面重力加速度为g，近似认为太阳光是平行光，试估算: （1）卫星做匀速圆周运动的周期； （2）卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间； （3）太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能？ 62．（2011延庆一模24）如图表示用传送带将相同的工件从A点运送到B点的装置图，传送带的倾角是θ，传送带的长度（A、B之间的距离）是L=21.5m，传送带的速度恒为v=1.1m/s，传送带与工件之间的动摩擦因数是μ=0.06，每个工件的质量是m=2kg，每秒钟将一个工件放在传送带的A点（静止）由传送带送至B点，再由工人拿走。设sinθ=tanθ=0.05，cosθ=1，g=10m/s2，求： （1）第一个工件从放上传送带到与传送带相对静止所用的时间； （2）把一个工件从A点运送到B点摩擦力做的功； （3）传送带上最多有几个工件？ 63．（2011丰台一模）如图所示，P为质量为m=1kg的物块，Q为位于水平地面上的质量为M=4kg的特殊平板，平板与地面间的动摩因数μ=0.02。在板上表面的上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，区域的上边界为MN。P刚从距高h=5m处由静止开始自由落下时，板Q向右运动的速度为vo=4m/s。当物块P进入相互作用区域时，P、Q之间有相互作用的恒力F=kmg，其中Q对P的作用竖直向上，k=21，F对P的作用使P刚好不与Q的上表面接触。在水平方向上，P、Q之间没有相互作用力，板Q足够长，空气阻力不计。( 取g=10m/s2，以下计算结果均保留两位有效数字)求： （1）P第1次落到MN边界的时间t和第一次在相互作用区域中运动的时间T； （2）P第2次经过MN边界时板Q的速度v； （3）从P第1次经过MN边界到第2次经过MN边界的过程中，P、Q组成系统损失的机械能△E； （4）当板Q速度为零时，P一共回到出发点几次？ 64．(2012海淀查漏补缺) 如图所示，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端B处的切线方向水平。一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放，滑到B端后飞出，落到地面上的C点，轨迹如图中虚线BC所示。已知它在空中运动的水平位移OC= l。 现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带的右端与B的距离为l/2。当传送带静止时，让P再次从A点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的C点。当驱动轮转动带动传送带以速度v匀速向右运动时（其他条件不变），P的落地点为D。不计空气阻力。 （1）求P滑至B点时的速度大小； （2）求P与传送带之间的动摩擦因数μ； （3）写出O、D间的距离s随速度v变化的函数关系式。 m v v α � EMBED PBrush ��� 青春路 青春路 图a 图 b 图 c θ θ P2 P1 x o A v F h L v x B A R R A B O′ O 甲 乙 υ0 � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� H A B C h 甲 O t P 0 P 0 P 0 P 0 t t t A B C D 乙 � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� v/（m·s-1） 0.5 t/s 1.0 1.5 2.0 2.5 0 a b A B θ h O l F m α � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� F B A v0 B h A A B C 37° B A C v0 h θ C B A A B C a b c d f e h A O θ B C D vo A B C D H h l A B C O A B C H S O R D C A B h O R A B C O υA F C D O B F C D O B A A B C O D D C v0 A B R O D BB AB C 1 2 0 10 20 30 40 2 4 6 8 10 12 14 16 18 v/m·s-1 t/s B A C 甲 风轮机叶片 发电机