高中物理2課時訓(xùn)練15功率 含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時訓(xùn)練15功率題組一功率1。下列關(guān)于功率的說法，正確的是()A.力對物體做的功越多,功率就越大B.做功時間短的機(jī)械，功率大C。完成相同的功，用的時間越長，功率越大D。功率大的機(jī)械在單位時間內(nèi)做的功會更多解析：功率與做功多少沒有必然的聯(lián)系，選項A、B錯誤;完成相同的功,用時越長,功率越小，選項C錯誤。答案:D2.某同學(xué)進(jìn)行體能訓(xùn)練,用100s的時間跑上20m的高樓，試估算他登樓時的平均功率最接近的數(shù)值是(）A。10W B.100W C.1kW D。10kW解析:要求出人的平均功率，就要求對該同學(xué)的質(zhì)量大小有比較切合實際的估計。設(shè)m人=50kg，則有W=100W。所以選B。答案：B3。汽車上坡的時候,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，汽車的牽引力除了需要克服阻力以外,還要克服重力沿斜坡向下的分力,所以需要增大牽引力，由F=可知，在P不變時，要增大牽引力,必須減小速度。答案:C4.從距離地面5m的高處將質(zhì)量為0.5kg的物塊以5m/s的速度水平拋出，不計空氣阻力，重力加速度取10m/s2。求：(1）物塊落地時的速度大小；(2）物塊在空中飛行過程中重力做功的平均功率;(3)物塊剛要落地時重力的瞬時功率。解析:（1）落地時豎直分速度vy==10m/s,所以落地速度v==5m/s。(2）空中飛行時間t==1s所以重力的平均功率P==25W。（3)剛要落地時重力的瞬時功率P=mgvy=0.5×10×10W=50W。答案：(1）5m/s（2）25W(3）50W題組二機(jī)車啟動問題5.火車在水平軌道上做勻加速直線運(yùn)動過程中,若阻力不變,則牽引力F和F的瞬時功率P的變化情況是（)A。F不變，P變大 B.F變小，P不變C.F變大，P變大 D。F、P都不變解析：火車做勻加速直線運(yùn)動，牽引力不變，速度逐漸增大，由公式P=Fv，其功率P不斷變大,A正確。答案:A6.汽車在平直公路上以速率v0勻速行駛,發(fā)動機(jī)功率為P;快進(jìn)入鬧市區(qū)時，司機(jī)減小了油門,使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛。圖示四個圖象中能正確表示從司機(jī)減小油門開始，汽車的速度與時間關(guān)系的是（)解析：汽車以v0勻速行駛，功率為P時，F(xiàn)=Ff=.當(dāng)P變?yōu)镻時，F(xiàn)變?yōu)?小于Ff,汽車減速前進(jìn)，a=,v減小,|a|減小,當(dāng)a=0時，勻速前進(jìn),此時，—Ff=0，=Ff=，則v=v0，由以上分析可知只有C正確。答案:C7.完全相同的兩輛汽車，都拖著完全相同的拖車以相同的速度在平直公路上勻速齊頭并進(jìn)，某一時刻兩拖車同時與汽車脫離之后,甲汽車保持原來的牽引力繼續(xù)前進(jìn)，乙汽車保持原來的功率繼續(xù)前進(jìn)，則一段時間后（假設(shè)均未達(dá)到最大功率) （）A.甲車超前，乙車落后B。乙車超前，甲車落后C.它們?nèi)札R頭并進(jìn)D。甲車先超過乙車，后乙車又超過甲車解析：拖車與汽車脫離之前,牽引力大小等于摩擦力,脫離之后,汽車受到的摩擦力Ff減小,因為甲汽車的牽引力F保持不變,所以其將做勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為a=，而乙汽車保持原來的功率不變做加速運(yùn)動，根據(jù)P=Fv可知，其牽引力會隨其速度的逐漸增大而減小，其加速度大小會從a=逐漸減小,可見,甲車的速度較大,甲車超前，乙車落后。答案:A8.某型號汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60kW，在水平路面上行駛時受到的阻力是1800N，若發(fā)動機(jī)在額定功率下汽車勻速行駛，則速度為多大？在同樣的阻力下,如果行駛速度只有54km/h，則發(fā)動機(jī)輸出的實際功率是多少?解析:汽車在以額定功率P=60kW勻速行駛時,其受到的阻力F=1800N。由于P=Fv,所以v=m/s=120km/h.在同樣的阻力下，以較低的速度行駛時,v’=54km/h=15m/s，于是P’=Fv'=1800×15W=27kW。答案：120km/h27kW（建議用時：30分鐘)1。質(zhì)量為5kg的小車在光滑的水平面上做勻加速直線運(yùn)動.若它在2s內(nèi)從靜止開始速度增加到4m/s，則在這一段時間里外力對小車做功的平均功率是(）A.40W B.20W C.10W D.5W解析:小車做的是勻加速直線運(yùn)動，加速度a==2m/s2，小車受到的合外力為F=ma，所以合外力對小車做功的平均功率為P=F=5×2×W=20W，B正確。答案：B2.如圖是甲、乙兩物體做功與所用時間的關(guān)系圖象，那么甲物體的功率P甲與乙物體的功率P乙相比是（)A。P甲〉P乙 B。P甲<P乙C。P甲=P乙 D。無法判定解析：根據(jù)P=,功率表示單位時間內(nèi)做功的多少，對應(yīng)于W-t圖象的斜率大小.因為乙圖線斜率較大,所以乙物體的功率P乙較大，B對.答案：B3.質(zhì)量為m的汽車，其發(fā)動機(jī)額定功率為P。當(dāng)它開上一個傾角為θ的斜坡時，受到的阻力為車重力的k倍，則車的最大速度為(）A. B。C. D。解析:汽車速度最大時,a=0,牽引力F=mgsinθ+kmg=mg(k+sinθ)。故此時最大速度vmax=,D對.答案:D4。某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體，第一次使此物體沿光滑水平面前進(jìn)l距離，第二次使此物體沿粗糙水平面也前進(jìn)l距離,若先后兩次拉力做的功為W1和W2,拉力做功的功率是P1和P2,則（)A.W1=W2，P1=P2 B。W1=W2，P1〉P2C.W1>W2，P1〉P2 D。W1>W2，P1=P2解析:由于拉力相同而又通過相同的位移,根據(jù)W=Fl可知拉力對物體做的功一樣多,但由于沿光滑水平面前進(jìn)時間短,所以P1>P2，故B正確。答案:B5。飛行員進(jìn)行素質(zhì)訓(xùn)練時,抓住秋千竿由水平狀態(tài)開始下擺，到達(dá)豎直狀態(tài)的過程中(如圖所示)飛行員所受重力的瞬時功率的變化情況是（）A。一直增大 B。一直減小C.先增大后減小 D。先減小后增大解析:對飛行員受力及運(yùn)動分析如圖所示，在A位置，飛行員受重力但速度為0，所以P=mgv=0;在B位置,飛行員受重力mg，速度為v,α=90°，所以P=Fvcosα=0;在A、B之間的任意位置C,0°〈α<90°。由P=Fvcosα知P為一個大于0的數(shù)值，所以運(yùn)動員所受重力的瞬時功率的變化情況是先增大后減小。答案：C6.設(shè)汽車行駛時所受阻力與它的速度成正比，如果汽車以v的速度勻速行駛時，發(fā)動機(jī)的功率為P。當(dāng)汽車以2v的速度勻速行駛時,汽車發(fā)動機(jī)的功率為()A。P B。2P C。3P D。4P解析：這是一個變力做功的問題.由題意知汽車以速度v勻速行駛時，汽車的牽引力為F1=Ff=kv,此時汽車的功率為P=F1v=kv2 ①當(dāng)汽車以2v的速率勻速行駛時,汽車的牽引力變?yōu)镕2=Ff’=k·2v，此時汽車的功率變?yōu)镻2=F2v2=4kv2 ②結(jié)合①②兩式可得P2=4P。答案：D7。(多選）甲、乙兩個質(zhì)量相同的小球,在距地面相同的高處，以不同的初速度水平拋出,速度v甲∶v乙=2∶1，不計空氣阻力，以下說法正確的是（）A.從拋出到落地的過程中,重力對甲球做功的平均功率大B。從拋出到落地的過程中，重力對兩球做功的平均功率相等C。落地時，重力對甲球做功的瞬時功率大D.落地時，重力對兩球做功的瞬時功率相等解析：從拋出到落地的過程中,重力做功相等。W甲=W乙=mgh，下落時間相等t甲=t乙=。由P=可知，重力對兩球做功的平均功率相等,A錯,B對。落地時,兩球的豎直分速度相等v甲豎=v乙豎=。而重力做功的瞬時功率等于重力與物體豎直分速度的乘積，所以瞬時功率相等，C錯，D對。答案：BD8.（多選)一輛汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動,5s末達(dá)到額定功率,之后保持額定功率運(yùn)動,其v—t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量m=2×103kg,汽車受到地面的阻力為車重的，g取10m/s2,則（）A。汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103NB。汽車在前5s內(nèi)的牽引力為6×103NC。汽車的額定功率為60kWD。汽車的最大速度為30m/s解析：由題圖知前5s的加速度a==2m/s2,由牛頓第二定律知前5s內(nèi)的拉力F=kmg+ma=（0.1×2×103×10+2×103×2）N=6×103N，故選項B正確，選項A錯誤;又5s末達(dá)到額定功率P=Fv5=6×103×10W=60kW，最大速度vmax=m/s=30m/s，故選項C、D正確。答案：BCD9。一雜技演員騎摩托車沿一豎直圓軌道做特技表演，如圖所示，若車運(yùn)動的速率恒為20m/s，人與車質(zhì)量之和為200kg,車所受阻力與軌道間的彈力成正比(比例系數(shù)k=0。1）。車通過最低點A時發(fā)動機(jī)的功率為12kW,求車通過最高點B時發(fā)動機(jī)的功率為多少。(g取10m/s2)解析：車通過最低點A點時:FNA—mg=m，PA=FAv=μFNAv=μv（mg+m）車通過最高點B點時：FNB+mg=m,PB=FBv=μFNBv=μv（m-mg）由上述兩功率方程聯(lián)立求解,得PB=PA-2μmgv=4kW。答案:4kW10.某探究性學(xué)習(xí)小組對一輛自制遙控車的性能進(jìn)行研究。他們讓這輛小車在水平地面上由靜止開始運(yùn)動,并將小車運(yùn)動的全過程記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的v—t圖象，已知小車在0～t1時間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，t1～10s時間內(nèi)小車牽引力的功率保持不變,7s末達(dá)到最大速度，在10s末停止遙控讓小車自由滑行，小車質(zhì)量m=1kg,整個過程中小車受到的阻力Ff大小不變。求:(1）小車所受阻力Ff的大??；（2)在t1~10s內(nèi)小車牽引力的功率P；(3)求出t1的值及小車在0～t1時間內(nèi)的位移。解析:（1)在10s末撤去牽引力后,小車只在阻力Ff作用下做勻減速運(yùn)動,由題圖可得減速時加速度的大小為a=2m/s2則Ff=ma=2N。(2)小車做勻速運(yùn)動階段即7~10s內(nèi)，設(shè)牽引力為F，則F=Ff由題圖可知vm=6m