高中物理人教版第七章機(jī)械能守恒定律課時(shí)作業(yè)14

課時(shí)作業(yè)(十四)功率[基礎(chǔ)訓(xùn)練]1．關(guān)于功率的概念，以下說法正確的是()A．功率大說明物體做功多B．功率小說明物體做功少C．物體做功越多，其功率越大D．物體做功越快，其功率越大答案：D解析：功率為功與做這些功所用時(shí)間的比值，功率大小表示了做功快慢，功率越大，做功越快，A、B、C錯(cuò)，D對(duì)．2．關(guān)于額定功率與實(shí)際功率，下列說法中錯(cuò)誤的是()A．正常條件下可以長(zhǎng)時(shí)間工作的功率叫額定功率B．機(jī)器在工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率叫實(shí)際功率C．實(shí)際功率可以小于額定功率，但絕不能大于額定功率D．機(jī)器的實(shí)際功率可能會(huì)暫時(shí)超過額定功率，但不能長(zhǎng)時(shí)間工作答案：C解析：由額定功率和實(shí)際功率的定義可知A、B選項(xiàng)正確；實(shí)際功率通常比額定功率要小，但可能會(huì)短時(shí)間超過額定功率，故C錯(cuò)誤，D正確．3．對(duì)公式P＝Fv的理解，下列說法中正確的是()A．F一定是物體所受的合力B．P一定是合力的功率C．此公式中F與v必須同方向D．此公式中F與v可以成任意夾角答案：C解析：公式P＝Fv中的F可以是物體的合力，也可以是物體所受的某個(gè)力，但F、v必須同方向，故C正確．4．汽車由靜止開始運(yùn)動(dòng)，若要使汽車在開始運(yùn)動(dòng)的一小段時(shí)間內(nèi)保持勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則()A．不斷增大牽引力和牽引力的功率B．不斷減小牽引力和牽引力的功率C．保持牽引力不變，不斷增大牽引力功率D．不能判斷牽引力功率怎樣變化答案：C解析：汽車保持勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所受合力不變，其中牽引力也不變，但速度增大，牽引力的功率增大，C對(duì)，A、B、D錯(cuò)．5．如圖所示，通過一動(dòng)滑輪提升質(zhì)量為1kg的物體，豎直向上拉繩子使物體由靜止開始以5m/s2的加速度勻加速上升，不計(jì)動(dòng)滑輪及繩子的質(zhì)量和摩擦，則拉力在1s末的瞬時(shí)功率為()A．75W B．25WC．W D．W答案：A解析：P＝Fv＝(mg＋ma)·at＝15×5W＝75W，故A對(duì)．6．設(shè)飛機(jī)飛行中所受阻力與速度的平方成正比，如果飛機(jī)以速度v勻速飛行，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P，則發(fā)動(dòng)機(jī)功率為8P時(shí)，飛機(jī)飛行的速度為()\r(2)vB．2vC．4vD．8v答案：B解析：當(dāng)以速度v勻速度飛行時(shí)，牽引力F＝Ff＝kv2，則P＝Fv＝kv3；設(shè)功率為8P時(shí)，速度為v′，則8P＝kv′3.由以上兩式得v′＝2v.7．一質(zhì)量為m的物體，從傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止下滑，下滑時(shí)離地面的高度為h，如圖所示，當(dāng)物體滑到斜面底端時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為()A．mgeq\r(2gh) B．mgeq\r(2gh)sinθC．mgeq\r(2gh)cosθ D．mgeq\r(2gh)sin2θ答案：B解析：首先計(jì)算物體滑至斜面底端時(shí)的速度v.因?yàn)樾泵媸枪饣?，因此物體在斜面上下滑的加速度a＝gsinθ，所以物體滑到斜面底端的速度為v＝eq\r(2ax)＝eq\r(2gsinθ\f(h,sinθ))＝eq\r(2gh)，重力的瞬時(shí)功率為：P＝Fvsinθ＝mgeq\r(2gh)sinθ.8．從空中以10m/s的初速度水平拋出一質(zhì)量為1kg的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)了3s后落地，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2，求3s內(nèi)物體所受重力做功的平均功率和落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率．答案：eq\x\to(P)＝150WP＝300W解析：設(shè)物體從拋出到落地的豎直位移為h，則3s內(nèi)重力做功的平均功率eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)＝eq\f(mgh,t)，又因?yàn)閔＝eq\f(1,2)gt2，由以上兩式可得eq\x\to(P)＝eq\f(1,2)mg2t＝150W設(shè)該物體在3s末的瞬時(shí)速度為v3，則物體落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為P＝mgv3cosθ＝mgv3y，又因?yàn)関3y＝gt，所以P＝mg2t＝300W.[能力提升]9．質(zhì)量為m、發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P0的汽車沿平直公路行駛，當(dāng)它的加速度為a時(shí)，速度為v，測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為P1，假設(shè)運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定，則它在平直公路上勻速行駛的最大速度是()A．v \f(P1,ma)\f(P0v,P1－mav) \f(P1v,P0－mav)答案：C解析：當(dāng)加速度為a時(shí)，由F＝Ff＋ma＝eq\f(P1,v)得，阻力Ff＝eq\f(P1,v)－ma，當(dāng)F＝Ff時(shí)，速度最大為vm，則vm＝eq\f(P0,Ff)＝eq\f(P0v,P1－mav).10．豎直上拋一球，球又落回原處，已知空氣阻力的大小正比于球的速度，下列說法正確的是()A．上升過程中克服重力做的功大于下降過程中重力做的功B．上升過程中克服重力做的功等于下降過程中重力做的功C．上升過程中克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力做功的平均功率D．上升過程中克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力做功的平均功率答案：BC解析：已知球上拋后又落回原處，球在上升過程中運(yùn)動(dòng)的距離等于下降過程中的距離，而重力的大小是恒定的，因此，上升過程中克服重力做的功一定等于下降過程中重力做的功．在上升過程中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間要小于在下降過程中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)平均功率的定義可知，球在上升過程中克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力做功的平均功率．所以，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B、C正確．11．起重機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個(gè)高度，其速度圖象如圖所示，則鋼索拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象是下列選項(xiàng)中的()答案：B解析：在0～t1時(shí)間內(nèi)，重物豎直向上從靜止做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a1，根據(jù)牛頓第二定律，鋼索拉力F1＝m(g＋a1)，可見，拉力是恒力，其功率P1＝F1v＝m(g＋a1)v，對(duì)應(yīng)的P-t圖象是經(jīng)過原點(diǎn)的傾斜線段；在t1～t2時(shí)間內(nèi)，重物勻速上升，鋼索拉力F2＝mg，功率P2＝F2v＝mgv，對(duì)應(yīng)的P-t圖象是一條平行于橫軸的線段，考慮到在t1時(shí)刻，拉力突然減小，而速度大小不變，其功率也突然減小，據(jù)此可排除選項(xiàng)A.在t2～t3時(shí)間內(nèi)，重物做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a2，根據(jù)牛頓第二定律，鋼索拉力F3＝m(g－a2)，可見，拉力是恒力，其功率P3＝F3v＝m(g－a2)v，對(duì)應(yīng)的P-t圖象是傾斜線段，據(jù)此，可排除選項(xiàng)D.在t2時(shí)刻，拉力突然減小，而速度大小不能突變，即保持不變，其功率也突然減小，據(jù)此可排除選項(xiàng)C.12．位于水平面上的物體在水平恒力F1作用下，做速度為v1的勻速運(yùn)動(dòng)；若作用力變?yōu)樾毕蛏系暮懔2，物體做速度為v2的勻速運(yùn)動(dòng)，且F1與F2功率相同．則可能有()A．F2＝F1，v1>v2B．F2＝F1，v1<v2C．F2>F1，v1>v2D．F2<F1，v1<v2答案：BD解析：物體都做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，則F1＝μmgF2cosθ＝μ(mg－F2sinθ)解得F2(cosθ＋μsinθ)＝F1①根據(jù)F1與F2功率相同得F1v1＝F2v2cosθ②由①②得eq\f(v2,v1)＝eq\f(cosθ＋μsinθ,cosθ)＝1＋μtanθ所以v1<v2，而F1與F2的關(guān)系無法確定，大于、等于、小于都可以．故B、D正確．13．能源短缺和環(huán)境惡化已經(jīng)成為關(guān)系到人類社會(huì)能否持續(xù)發(fā)展的大問題．為緩解能源緊張壓力、減少環(huán)境污染，汽車制造商紛紛推出小排量經(jīng)濟(jì)實(shí)用型轎車．某公司研制開發(fā)了某型號(hào)小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為24kW，汽車連同駕乘人員總質(zhì)量為m＝2000kg，在水平路面上行駛時(shí)受到恒定的阻力是800N，求：(1)汽車在額定功率下勻速行駛的速度；(2)汽車在額定功率下行駛，速度為20m/s時(shí)的加速度．答案：(1)30m/s(2)0.2m/s2解析：(1)由題意知P＝fv，則v＝eq\f(P,f)＝eq\f(24000,800)m/s＝30m/s.(2)F1＝eq\f(P,v1)＝eq\f(24000,20)N＝1200Na＝eq\f(F1－f,m)＝eq\f(1200－800,2000)m/s2＝0.2m/s2.14．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(dòng)，加速度a＝0.2m/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＝1.02m/s的勻速運(yùn)動(dòng)．取g＝10m/s(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率；(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2s末的輸出功率．答案：(1)×104W(2)5s×104W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．P0＝F0vm①P0＝mgvm②