高中物理魯科版第一章功和功率 優(yōu)秀獎(jiǎng)

(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊裝訂！)1．汽車上坡的時(shí)候，司機(jī)必須換擋，其目的是()A．減小速度，得到較小的牽引力B．增大速度，得到較小的牽引力C．減小速度，得到較大的牽引力D．增大速度，得到較大的牽引力解析：汽車在上坡時(shí)，汽車的牽引力除了需要克服阻力以外，還要克服重力在沿斜坡向下的分力，所以需要增大牽引力，由F引＝eq\f(P,v)，在功率P不變時(shí)要增大牽引力F，必須減小速度v.答案：C2．如圖所示，物體A、B質(zhì)量相同，A放在光滑的水平面上，B放在粗糙的水平面上，在相同的力F作用下，由靜止開始都通過了相同的位移l，那么()A．力F對A做功較多，做功的平均功率也較大B．力F對B做功較多，做功的平均功率也較大C．力F對A、B做的功和做功的平均功率都相同D．力F對A、B做功相等，但對A做功的平均功率較大答案：D3．一汽車在水平公路上行駛，設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變．汽車的發(fā)動機(jī)始終以額定功率輸出，關(guān)于牽引力和汽車速度的下列說法中正確的是()A．汽車加速行駛時(shí)，牽引力不變，速度增大B．汽車加速行駛時(shí)，牽引力增大，速度增大C．汽車加速行駛時(shí)，牽引力減小，速度增大D．當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大值解析：汽車的發(fā)動機(jī)輸出功率恒定，即P一定，則由公式P＝Fv可得：v增大，F(xiàn)減小，但由于合外力方向與汽車運(yùn)動方向一致，因此汽車速度仍在增大，當(dāng)汽車受到的牽引力和阻力相等時(shí)，汽車速度達(dá)到最大值，而后進(jìn)行勻速運(yùn)動．故選CD.答案：CD4．質(zhì)量為1kg的物體從某一高度自由下落，設(shè)1s內(nèi)物體未著地，則該物體下落1s末重力做功的瞬時(shí)功率是(取g＝10m/s2)()A．25W B．50WC．75W D．100W解析：1s末速度v＝gt＝10m/s，方向豎直向下，與重力的方向相同，由P＝Fv，可知重力的瞬時(shí)功率為100W，D對，A、B、C錯(cuò)．答案：D5．質(zhì)量為m的汽車由靜止開始以加速度a做勻加速運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間t，汽車達(dá)到額定功率，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)t即為汽車額定功率下的速度最大值B．a(chǎn)t還不是汽車額定功率下速度最大值C．汽車的額定功率是ma2tD．題中所給條件求不出汽車的額定功率解析：汽車額定功率下的最大速度是a＝0時(shí)，vm＝eq\f(P項(xiàng),F)＝eq\f(P項(xiàng),f)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確．汽車的功率是牽引力的功率，不是合力的功率，故C項(xiàng)錯(cuò)誤．由F－f＝ma，F(xiàn)＝f＋ma，因f不知，則F不知，故求不出汽車的額定功率，故D項(xiàng)正確．答案：BD6．質(zhì)量為m的物體沿直線運(yùn)動，只受到一個(gè)力F的作用．物體的位移l、速度v、加速度a和F對物體做功功率P隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，其中不可能的是()解析：在力F作用下物體做勻變速運(yùn)動，所以C正確；v應(yīng)該均勻增加，所以B錯(cuò)；l增加越來越快，所以A錯(cuò)；P＝Fv＝eq\f(F2,m)t，所以D正確．答案：AB7．質(zhì)量相同的A、B兩球，分別從同一高度以不同的初速水平拋出，A球初速vA小于B球初速vB，不計(jì)空氣阻力，則從拋出到落地過程中有()A．重力對A球做功的平均功率小些B．重力對A、B兩球做功的平均功率相同C．落地時(shí)B球的重力瞬時(shí)功率較大D．落地時(shí)A、B兩球的重力瞬時(shí)功率相等解析：兩小球落地時(shí)間相等：h＝eq\f(1,2)gt2所以t＝eq\r(\f(2h,g))落地時(shí)的豎直速度vy＝gt＝eq\r(2gh)相等．故落地時(shí)兩球的重力瞬時(shí)功率P＝mgvy＝mgeq\r(2gh)相等，D正確．重力做功的平均功率eq\x\to(P)＝mgeq\x\to(vy)＝eq\f(mgvy,2)＝eq\f(1,2)mgeq\r(2gh)相等，B正確．答案：BD8.一輛小車在水平面上做勻速直線運(yùn)動，從某時(shí)刻起，小車所受到的牽引力和阻力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則作用在小車上的牽引力F的功率隨時(shí)間變化的規(guī)律應(yīng)是如圖中的()解析：因從開始運(yùn)動后的某時(shí)刻起研究，所以車已具有初速度v0.P＝F·v＝F(v0＋at)＝F·v0＋F·eq\f(F－f,m)·t令P0＝F·v0，k＝F(F－f)/m則P＝P0＋kt.答案：D9．如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達(dá)同一水平面，則()A．重力對兩物體做功相同B．重力的平均功率相同C．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA<PBD．到達(dá)底端時(shí)兩物體的動能相同，速度相同解析：重力對B物體做功為mgh，重力對A物體做功(mgsinθ)l＝mg(lsinθ)＝mgh，A正確．A、B兩物體運(yùn)動時(shí)間不同，平均功率不同，B錯(cuò)．到底端veq\o\al(2,B)＝2gh，veq\o\al(2,A)＝2(gsinθ)l＝2g(lsinθ)＝、B兩物體到底端速度大小相等，但方向不同，D錯(cuò)，到底端時(shí)A的瞬時(shí)功率PA＝(mgsinθ)vA，B的瞬時(shí)功率PB＝mgvB，顯然PA<PB，C正確．答案：AC10．如圖所示，物體A放在足夠長的木板B上，木板B靜置于水平面．t＝0時(shí)，電動機(jī)通過水平細(xì)繩以恒力F拉木板B，使它做初速度為零、加速度aB＝m/s2的勻加速直線運(yùn)動．已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mB均為kg，A、B之間的動摩擦因數(shù)μ＝，B與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ2＝，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等，重力加速度g取10m/s2.求(1)物體A剛運(yùn)動時(shí)的加速度aA；(2)t＝s時(shí)，電動機(jī)的輸出功率P.解析：(1)物體A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛頓定律第二定律得μ1mAg＝mAaA①由①并代入數(shù)據(jù)解得aA＝m/s2.②(2)t1＝s時(shí)，木板B的速度大小為v＝aBt1③木板B所受拉力F，由牛頓第二定律有F－μ1mAg－μ2(mA＋mB)g＝mBaB④電動機(jī)輸出功率P1＝Fv1⑤由③④⑤并代入數(shù)據(jù)解得P1＝7W．⑥答案：(1)m/s2(2)7W11．下表列出了某種型號轎車的部分?jǐn)?shù)據(jù)，試根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題：××型轎車(部分?jǐn)?shù)據(jù))長(mm)×寬(mm)×高(mm)×1835×1460凈重(kg)1500傳動系統(tǒng)前輪驅(qū)動與擋變速發(fā)動機(jī)型號直列4缸發(fā)動機(jī)排量(L)最高時(shí)速(km/h)2520～108km/s的加速時(shí)間(s)10額定功率(kW)140(1)如圖所示為轎車中用于改變車速的排擋．手推變速桿到達(dá)不同擋位，可獲得不同的運(yùn)行速度，從“1～5”逐擋速度增大，“R”是倒車擋．試問轎車要以最大動力上坡，變速桿應(yīng)推至哪一擋？并說明理由．(2)該車以額定功率和最高速度運(yùn)行時(shí)，轎車的牽引力為多大？(3)如果把0～108km/h的加速過程看做勻加速直線運(yùn)動，則此過程中汽車的加速度為多大？解析：(1)變速桿應(yīng)推至1擋．由P＝F牽v，可知當(dāng)功率一定時(shí)，汽車牽引力與速度成反比．(2)vm＝252km/h＝70m/s，則F牽＝eq\f(P額,vm)＝2000N(3)vt＝108km/h＝30m/s，a＝eq\f(vt－v0,t)＝3m/s2.答案：(1)1擋(2)2000N(3)3m/s212．如圖所示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)，在起重機(jī)將質(zhì)量m＝5×103kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動，加速度a＝m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm＝m/s的勻速運(yùn)動．取g＝10m/s2，不計(jì)額外功．求：(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率；(2)重物做勻加速運(yùn)動所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率．解析：(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0，重物達(dá)到最大速度時(shí)，拉力F0等于重力，有P0＝F0vm，F(xiàn)0＝mg代入數(shù)據(jù)，得P0＝×104W(2)勻加速運(yùn)動結(jié)束時(shí)，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功