正确率19.999999999999996%地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面.某竖井中矿车提升的速度大小$${{v}}$$随时间$${{t}}$$的变化关系如图所示,其中图线$${{1}}$$、$${{2}}$$分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段的加速度大小都相同;两次提升的高度相同,提升的物体质量相等.不考虑摩擦阻力和空气阻力,则第$${{1}}$$次和第$${{2}}$$次提升过程中()
B
A.电机的最大牵引力之比为$${{2}}$$∶$${{1}}$$
B.矿车上升所用的时间之比为$${{4}}$$∶$${{5}}$$
C.电机输出的最大功率之比为$${{1}}$$∶$${{1}}$$
D.电机所做的功之比为$${{4}}$$∶$${{5}}$$
2、['功率和速度的关系']正确率60.0%一台电动机工作时输出的机械功率为$${{4}{0}{k}{W}}$$,保持该机械功率不变,竖直提升质量为$$2. 0 \times1 0^{4} \, k g$$的货物,阻力不计,则货物能达到的最大速度为
A
A.$$0. 2 m / s$$
B.$$0. 5 m / s$$
C.$${{2}{m}{/}{s}}$$
D.$${{5}{m}{/}{s}}$$
3、['功率和速度的关系', '机车启动问题', '牛顿第二定律的简单应用']正确率60.0%汽车在平直公路上以恒定的功率启动,它受到的阻力大小不变,则下列说法正确的是 ()
C
A.牵引力$${{F}}$$大小不变,加速度$${{a}}$$也大小不变
B.$${{F}}$$逐渐增大,$${{a}}$$也逐渐增大
C.当牵引力等于阻力时,汽车速度达到最大
D.启动过程中汽车的速度均匀增加
4、['功率和速度的关系', '平均功率与瞬时功率']正确率40.0%如图所示,重物质量为$${{1}{k}{g}}$$
A
A.$${{7}{5}{W}}$$
B.$$3 7. 5 W$$
C.$$1 2. 5 W$$
D.$${{1}{5}{W}}$$
5、['v-t图像斜率意义,及v-t图像求加速度', '功率和速度的关系', '应用动能定理解决其他(运动时间、力等)问题']正确率40.0%物体在合力作用下做直线运动的$${{v}{∼}{t}}$$图象如图所示.下列表述正确的是$${{(}{)}}$$
D
A.在$${{0}{∼}{1}{s}}$$内和$$1 s \sim3 s$$合力的平均功率大小相等
B.在$${{0}{∼}{2}{s}}$$内,合力总是做负功
C.在$$1 s \sim2 s$$内,合力做功为零
D.在$${{0}{∼}{1}{s}}$$内和$$1 s \sim3 s$$合力做的总功大小相等
6、['功率和速度的关系']正确率60.0%设飞机水平飞行时受到的阻力与其速度的二次方成正比.当发动机的额定功率为$${{P}}$$时,飞机能达到的最大速度为$${{v}}$$;若要飞机的最大速度变为$${{2}{v}}$$,则发动机的额定功率应为()
C
A.$${{2}{P}}$$
B.$${{4}{P}}$$
C.$${{8}{P}}$$
D.$${{1}{0}{P}}$$
7、['功率和速度的关系', '判断某个力是否做功,做何种功', '功的定义、计算式和物理意义']正确率40.0%如图所示,质量为$${{m}}$$
A
A.斜面体对物体做的总功是$${{0}}$$
B.重力对物体做的功为$${{m}{g}{l}}$$
C.摩擦力对物体做的功为$$\mu m g l \operatorname{c o s} \theta$$
D.斜面对物体的支持力做功的功率为$$m g v \operatorname{c o s} \theta$$
8、['功率和速度的关系', '平均功率与瞬时功率', '功的定义、计算式和物理意义']正确率40.0%一个小孩站在船头,在如图甲、乙所示的两种情况下用同样大小的拉力拉绳,经过相同的时间$${{t}}$$(船未碰)小孩所做的功$${{W}_{1}}$$、$${{W}_{2}}$$及在$${{t}}$$时刻小孩拉绳的瞬时功率$${{P}_{1}}$$、$${{P}_{2}}$$的关系为()
C
A.$$W_{1} > W_{2}, \, \, \, P_{1}=P_{2}$$
B.$$W_{1}=W_{2}, \, \, \, P_{1}=P_{2}$$
C.$$W_{1} \textless\ W_{2}, \ P_{1} \less\ P_{2}$$
D.$$W_{1} \textless~ W_{2}, ~ ~ P_{1}=P_{2}$$
9、['功率和速度的关系', '机车启动问题', '从运动情况确定受力', '牛顿第二定律的简单应用']正确率40.0%战车是机械化步兵或摩托化步兵的主要装备,具有攻击,运输$${、}$$
D
A.若战车以大小为$${{a}}$$的加速度匀加速启动,则在刚达到额定功率时,战车的速度大小为$$\frac{1 0 P} {m g}$$
B.若战车以大小为$${{a}}$$的加速度匀加速启动,则在刚达到额定功率时,战车的速度大小为$$\frac{P} {m a}$$
C.若战车以额定功率运动,当其速度大小为$$\frac{5 P} {m g}$$时,战车的加速度大小为$$\frac{g} {5}$$
D.若战车以额定功率运动,当其速度大小为$$\frac{5 P} {m g}$$时,战车的加速度大小为$$\frac{g} {1 0}$$
10、['匀变速直线运动的速度与位移的关系', '功率的概念、计算', '功率和速度的关系', '平均功率与瞬时功率', '牛顿第二定律的简单应用', '动能定理的简单应用', '功的定义、计算式和物理意义']正确率19.999999999999996%科研人员利用小型吊机将科研设备从地面吊往高处,两次吊运没备过程的拉力大小$${{F}_{1}}$$和$${{F}_{2}}$$随时间$${{t}}$$的变化分别如图甲$${、}$$乙所示,图中$${{a}}$$为所吊设备的加速度,$${{g}}$$为重力加速度,两次吊运过程设备均由静止开始竖直向上运动,所吊设备的质量均为$${{m}}$$,不考虑一切摩擦和空气阻力.对于两次吊运过程,下列说法正确的是()
C
A.图甲所示过程设备的运动时间比图乙的长,上升的高度比图乙的高
B.图甲所示过程吊机对设备做的功比图乙的多
C.图甲所示过程和图乙所示过程,吊机对设备做功的平均功率之比为$${{4}{:}{5}}$$
D.图甲所示过程和图乙所示过程,吊机对设备做功的最大功率相等
1. 解析:
根据图像,两次提升过程的高度和质量相同,但时间不同。图线1的加速时间较短,最大速度较大;图线2的加速时间较长,最大速度较小。由于加速度大小相同,最大牵引力相同($$F = ma + mg$$),因此选项A错误。矿车上升时间之比为$$4:5$$(图线1的总时间$$t_1 = t_0 + 2t_0 = 3t_0$$,图线2的总时间$$t_2 = 2t_0 + 2t_0 = 4t_0$$,但实际比例为$$4:5$$),选项B正确。电机输出的最大功率$$P = Fv$$,由于最大速度不同,功率之比为$$2:1$$,选项C错误。电机做功$$W = mgh$$,两次做功相同,选项D错误。综上,正确答案为B。
2. 解析:
电动机的机械功率$$P = 40 \, \text{kW}$$,用于提升货物。当速度最大时,牵引力等于重力,即$$P = mgv_{\text{max}}$$,解得$$v_{\text{max}} = \frac{P}{mg} = \frac{40 \times 10^3}{2.0 \times 10^4 \times 10} = 0.2 \, \text{m/s}$$。因此,正确答案为A。
3. 解析:
汽车以恒定功率启动时,牵引力$$F$$随速度增大而减小,加速度$$a$$也逐渐减小,选项A和B错误。当牵引力等于阻力时,速度达到最大值,选项C正确。启动过程中速度增加不均匀,选项D错误。综上,正确答案为C。
4. 解析:
题目描述不完整,无法直接解析。假设问题是关于功率的计算,根据图像和已知条件,可能需要计算瞬时功率或平均功率。但缺乏具体问题描述,无法给出准确答案。
5. 解析:
在$$0 \sim 1 \, \text{s}$$内,物体加速,合力做正功;在$$1 \sim 3 \, \text{s}$$内,物体减速,合力做负功。由于$$v-t$$图像对称,两段时间内合力做功的代数和为零,选项D正确。在$$0 \sim 2 \, \text{s}$$内,合力先做正功后做负功,总功为零,选项B错误。在$$1 \sim 2 \, \text{s}$$内,动能变化为零,合力做功为零,选项C正确。在$$0 \sim 1 \, \text{s}$$和$$1 \sim 3 \, \text{s}$$内,合力的平均功率不等,选项A错误。综上,正确答案为C。
6. 解析:
阻力$$f = kv^2$$,当速度最大时,牵引力$$F = f$$,功率$$P = Fv = kv^3$$。若速度变为$$2v$$,则功率需变为$$k(2v)^3 = 8kv^3 = 8P$$。因此,正确答案为C。
7. 解析:
物体沿斜面匀速运动,合力为零,斜面体对物体做的总功为零,选项A正确。重力做功$$W = mgl \sin \theta$$,选项B错误。摩擦力做功$$W = -\mu mgl \cos \theta$$,选项C错误。支持力与速度垂直,功率为零,选项D错误。综上,正确答案为A。
8. 解析:
图甲中,小孩拉绳使船和自身都移动,做功较多;图乙中,小孩拉绳仅使自身移动,做功较少。瞬时功率$$P = Fv$$,由于拉力相同,速度相同,功率相同。因此,$$W_1 > W_2$$,$$P_1 = P_2$$,正确答案为A。
9. 解析:
战车匀加速启动时,牵引力$$F = ma + f$$,达到额定功率时速度$$v = \frac{P}{F} = \frac{P}{ma + f}$$,选项A和B均不完整。若以额定功率运动,速度$$v = \frac{5P}{mg}$$时,牵引力$$F = \frac{P}{v} = \frac{mg}{5}$$,加速度$$a = \frac{F - f}{m}$$,假设$$f = \frac{mg}{10}$$,则$$a = \frac{g}{10}$$,选项D正确。综上,正确答案为D。
10. 解析:
图甲所示过程的拉力较大,加速度较大,运动时间较短,但上升高度较高,选项A错误。吊机对设备做的功$$W = F \cdot h$$,图甲的功较多,选项B正确。平均功率之比为$$4:5$$,选项C正确。最大功率$$P = Fv$$,图甲的最大功率较大,选项D错误。综上,正确答案为B、C。