功、功率和功能关系
1.一辆CRH2型动车组的总质量M=2×105 kg,额定输出功率为4 800 kW.假设该动车组在水平轨道上运动时的最大速度为270 km/h,受到的阻力Ff与速度v满足Ff=kv.当匀速行驶的速度为最大速度一半时,动车组的输出功率为( )
A.600 kW B.1 200 kW
C.2 400 kW D.4 800 kW
2.(2018·天津卷·2)滑雪运动深受人民群众喜爱.如图1所示,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( )
图1
A.所受合外力始终为零
B.所受摩擦力大小不变
C.合外力做功一定为零
D.机械能始终保持不变
3.一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶,发动机的输出功率为P.从某时刻开始,司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变,结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶.若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变,不计空气阻力.下列说法正确的是( )
A.汽车加速过程的最大加速度为
B.汽车加速过程的平均速度为v
C.汽车速度从v增大到2v过程中做匀加速运动
D.汽车速度增大时发动机产生的牵引力不断增大
4.两轮平衡车(如图2所示) 广受年轻人的喜爱,它的动力系统由电池驱动,能够输出的最大功率为P0,小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动,受到的阻力恒为Ff.已知小明和平衡车的总质量为m,从启动到达到最大速度的整个过程中,小明和平衡车可视为质点,不计小明对平衡车做的功.设平衡车启动后的一段时间内是由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,则( )
图2
A.平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度为v=
B.平衡车运动过程中所需的最小牵引力为F=ma
C.平衡车达到最大速度所用的时间t=
D.平衡车能达到的最大行驶速度v0=
5.(多选)如图3所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置.物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点.在从A到B的过程中,物块( )
图3
A.加速度先减小后增大
B.经过O点时的速度最大
C.所受弹簧弹力始终做正功
D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
6.(多选)如图4所示,竖直平面内有一半径为R的固定圆轨道与水平轨道相切于最低点B.一质量为m的小物块P(可视为质点)从A处由静止滑下,经过最低点B后沿水平轨道运动,到C处停下,B、C两点间的距离为R,物块P与圆轨道、水平轨道之间的动摩擦因数均为μ.现用力F将该小物块沿下滑的路径从C处缓慢拉回圆弧轨道的顶端A,拉力F的方向始终与小物块的运动方向一致,小物块从B处经圆弧轨道到达A处过程中,克服摩擦力做的功为μmgR,下列说法正确的是( )
图4
A.物块在下滑过程中,运动到B处时速度最大
B.物块从A滑到C的过程中克服摩擦力做的功等于2μmgR
C.拉力F做的功小于2mgR
D.拉力F做的功为mgR(1+2μ)