【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2020-2021學(xué)年高中物理題組訓(xùn)練：7.3-功率(人教版必修2)

3功率(時(shí)間：60分鐘)題組一對(duì)功率的理解1．下列關(guān)于功率的說(shuō)法，正確的是 ()A．力對(duì)物體做的功越多，功率就越大B．做功時(shí)間短的機(jī)械，功率大C．完成相同的功，用的時(shí)間越長(zhǎng)，功率越大D．功率大的機(jī)械在單位時(shí)間內(nèi)做的功會(huì)更多答案D解析功率與做功多少?zèng)]有必定的聯(lián)系，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；完成相同的功，用時(shí)越長(zhǎng)，功率越小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；故選D.2．下列關(guān)于功率的說(shuō)法中正確的是 ()A．由P＝eq\f(W,t)知，力做的功越多，功率越大B．由P＝Fv知，物體運(yùn)動(dòng)得越快，功率越大C．由W＝Pt知，功率越大，力做的功越多D．由P＝Fvcosα知，某一時(shí)刻，即使力和速度都很大，但功率不肯定大答案D解析在公式P＝eq\f(W,t)中，只有P、W、t中兩個(gè)量確定后，第三個(gè)量才能確定，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；在P＝Fv中，P與F、v有關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在P＝Fvcosα中，P還與α有關(guān)，故選項(xiàng)D正確．3．汽車上坡的時(shí)候，司機(jī)必需換擋，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，得到較大的牽引力答案C4.圖7－3－5飛行員進(jìn)行素養(yǎng)訓(xùn)練時(shí)，抓住秋千桿由水平狀態(tài)開(kāi)頭下擺，到達(dá)豎直狀態(tài)的過(guò)程中(如圖7－3－5)，飛行員所受重力的瞬時(shí)功率的變化狀況是圖7－3－5A．始終增大B．始終減小C．先增大后減小D．先減小后增大答案C解析對(duì)飛行員受力及運(yùn)動(dòng)分析如圖所示，在A位置，飛行員受重力但速度為零，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(gè)大于零的數(shù)值，所以運(yùn)動(dòng)員所受重力的瞬時(shí)功率的變化狀況是先增大后減小．題組二功率的計(jì)算5．一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，從t＝0開(kāi)頭，將一個(gè)大小為F的水平恒力作用在該木塊上，在t＝T時(shí)刻F的功率是 ()A.eq\f(F2T2,m) B.eq\f(F2T,m) C.eq\f(F2T,2m) D.eq\f(F2T2,2m)答案B解析木塊加速度a＝eq\f(F,m)，t＝T時(shí)速度v＝aT＝eq\f(FT,m)，瞬時(shí)功率P＝Fv＝eq\f(F2T,m).6．一個(gè)質(zhì)量為m的小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，那么，在前t秒內(nèi)重力對(duì)它做功的平均功率eq\o(P,\s\up6(－))及在t秒末重力做功的瞬時(shí)功率P分別為(t秒末小球未著地)()A.eq\o(P,\s\up6(－))＝mg2t2，P＝eq\f(1,2)mg2t2B.eq\o(P,\s\up6(－))＝mg2t2，P＝mg2t2C.eq\o(P,\s\up6(－))＝eq\f(1,2)mg2t，P＝mg2tD.eq\o(P,\s\up6(－))＝mg2t，P＝2mg2t答案C解析前t秒內(nèi)重力做功的平均功率eq\o(P,\s\up6(－))＝eq\f(W,t)＝eq\f(mg·\f(1,2)gt2,t)＝eq\f(1,2)mg2tt秒末重力做功的瞬時(shí)功率P＝Fv＝mg·gt＝mg2t.故C正確．7.如圖7－3－6所示，在光滑的水平面上放著一個(gè)質(zhì)量為10kg的木箱，拉力F與水平方向成60°角，F(xiàn)＝2N．木箱從靜止開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)，4s末拉力的瞬時(shí)功率為()圖7－3－6A．0.2W B．0.4W圖7－3－6C．0.8W D．1.6W答案B解析木箱的加速度a＝eq\f(Fcosα,m)＝0.1m/s2，4s末的速度v＝at＝0.4m/s，則瞬時(shí)功率P＝Fvcosα＝0.4W，B正確．8.圖7－3－7一輛小車在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起，小車所受牽引力和阻力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖7－3－7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)律是下圖中的 ()圖7－3－7答案D解析車所受的牽引力和阻力恒定，所以車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力的功率P＝Fv＝F(v0＋at)，故選項(xiàng)D正確．9．如圖7－3－8所示，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的功率相同．則可能有 ()圖7－3－8A．F2＝F1，v1>v2 B．F2＝F1，v1<v2C．F2>F1，v1>v2 D．F2<F1，v1<v2答案BD解析設(shè)F2與水平面的夾角為θ，則F1的功率P1＝F1v1，F(xiàn)2的功率P2＝F2v2cosθ.由題意知P1＝P2，若F2＝F1，則肯定有v1<v2，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由于兩次物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則第一次的摩擦力f1＝μmg＝F1，其次次的摩擦力f2＝μ(mg－F2sinθ)＝F2cosθ，明顯有f2<f1，即F2cosθ<F1，因此無(wú)論F2>F1還是F2<F1，都有v1<v2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．題組三對(duì)機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題的理解及應(yīng)用10．汽車以恒定功率P由靜止動(dòng)身，沿平直路面行駛，最大速度為v，則下列推斷正確的是 ()A．汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速運(yùn)動(dòng)B．汽車先做加速度越來(lái)越大的加速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速運(yùn)動(dòng)C．汽車先做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速運(yùn)動(dòng)D．汽車先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速運(yùn)動(dòng)答案C解析汽車在恒定功率下的啟動(dòng)中，力的大小與v的大小有關(guān)．11．汽車由靜止開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)，若要使汽車在開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)后一小段時(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．不能推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)．12．質(zhì)量為m的汽車由靜止開(kāi)頭以加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，汽車達(dá)到額定功率，則下列說(shuō)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答案BD解析汽車在額定功率下的最大速度是a＝0時(shí)，vm＝eq\f(P額,F)＝eq\f(P額,Ff)，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－Ff＝ma，F(xiàn)＝Ff＋ma，因Ff不知，則F不知，故求不出汽車的額定功率，故D項(xiàng)正確．題組四綜合應(yīng)用13．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，g取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150W300W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\o(P,\s\up6(－))＝eq\f(W,t)＝eq\f(mgh,t)，又由于h＝eq\f(1,2)gt2，由以上兩式可得eq\o(P,\s\up6(－))＝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，又由于v3y＝gt，所以P＝mg2t＝300W由于重力為恒力，3s內(nèi)重力做功的平均功率也可由eq\o(P,\s\up6(－))＝Feq\o(v,\s\up6(－))cosθ求得．eq\o(P,\s\up6(－))＝mgeq\o(v,\s\up6(－))cosθ＝mgeq\o(v,\s\up6(－))y，又由于eq\o(v,\s\up6(－))y＝eq\f(h,t)＝eq\f(\f(1,2)gt2,t)＝eq\f(1,2)gt，所以eq\o(P,\s\up6(－))＝mg·eq\f(1,2)gt＝150W.14．質(zhì)量為2000kg、額定功率為80kW的汽車，在平直大路上行駛中的最大速度為20m/s.若汽車從靜止開(kāi)頭做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2，運(yùn)動(dòng)中的阻力不變．求：(1)汽車所受阻力的大??；(2)3s末汽車的瞬時(shí)功率；(3)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(4)汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)中牽引力所做的功．答案(1)4000N(2)4.8×104W(3)5s(4)2×105J解析(1)所求的是運(yùn)動(dòng)中的阻力，若不留意“運(yùn)動(dòng)中的阻力不變”，則阻力不易求出．以最大速度行駛時(shí)，依據(jù)P＝Fv，可求得F＝4000N．而此時(shí)牽引力和阻力大小相等．(2)由于3s時(shí)的速度v＝at＝6m