2021高一物理-4.2-功率-每課一練2(-教科版必修2)

4.2功率每課一練（教科版必修2）(40分鐘50分)一、選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分)1.起重機用10min的時間將重為200kg的重物吊起30m,在此過程中,起重機的平均功率至少是()A.6kWB.100WC.10WD.200W2.(多選)質(zhì)量為2kg的小鐵球從某一高度由靜止釋放,經(jīng)3s到達地面,不計空氣阻力,g=10m/s2,則()A.落地前1s內(nèi)重力的功率與第1s內(nèi)重力的功率相等B.落地前1s內(nèi)重力的功率比第1s內(nèi)重力的功率小C.前2s內(nèi)重力的功率為200WD.1s末的功率與3s末的功率之比為1∶33.拖拉機耕地時一般比在道路上行駛時速度慢,這樣做的主要目的是()A.節(jié)省燃料 B.提高柴油機的功率C.提高傳動機械的效率 D.增大拖拉機的牽引力4.(多選)位于水平面上的物體在水平恒力F1作用下,做速度為v1的勻速運動；若作用力變?yōu)樾毕蛏系暮懔2,物體做速度為v2的勻速運動,且F1與F2功率相同。則可能有()A.F2=F1,v1>v2 B.F2=F1,v1<v2C.F2>F1,v1>v2 D.F2<F1,v1<v25.鋼球在足夠深的油槽中由靜止開頭下落,若油對鋼球的阻力正比于其速率,則鋼球在下落的過程中阻力對鋼球做功的功率的大小隨時間的變化關(guān)系最接近于圖中的()6.汽車在平直大路上以速度v0勻速行駛,發(fā)動機功率為P,快進入鬧市區(qū)時,司機減小了油門,使汽車的功率馬上減小一半并保持該功率連續(xù)行駛。下面四個圖像中,哪個圖像正確表示了從司機減小油門開頭,汽車的速度與時間的關(guān)系()二、計算題(本大題共2小題,共20分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)7.(10分)2021年1月,一場別開生面的節(jié)能車競賽在東風本田發(fā)動機有限公司廠區(qū)內(nèi)進行,40支車隊以各家獨門絕技挑戰(zhàn)1升汽油行駛里程的最高紀錄。某公司研制開發(fā)的某型號小汽車發(fā)動機的額定功率為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大小；(2)汽車在額定功率下行駛,速度為20m/s時的加速度大小。8.(10分)(力氣挑戰(zhàn)題)汽車發(fā)動機的額定功率為60kW,汽車質(zhì)量為5t,運動中所受阻力的大小恒為車重的0.1倍。(1)若汽車以恒定功率啟動,汽車所能達到的最大速度是多少?當汽車速度達5m/s時的加速度是多大?(2)若汽車以恒定加速度0.5m/s2啟動,則這一過程能維持多長時間?這一過程中發(fā)動機的牽引力做功是多少?答案解析1.【解析】選B。起重機的拉力至少等于重物的重力,拉力至少做功為W=mgh=200×10×30J=60000J,由功率定義式P=QUOTE得,P=QUOTE=QUOTEW=100W,故選項B正確。2.【解析】選C、D。依據(jù)勻變速直線運動規(guī)律,小球在第1s內(nèi)位移為h1=QUOTEgQUOTE=5m,前2s內(nèi)位移為h2=QUOTEgQUOTE=20m,第3s內(nèi)位移為h3=QUOTEgQUOTE-QUOTEgQUOTE=25m,所以第1s內(nèi)重力的功率P1=100W,最終1s內(nèi)重力的功率P3=500W,選項A、B均錯誤。前2s內(nèi)重力的功率P=QUOTE=200W,選項C正確。1s末時鐵球的速度v1=gt1=10m/s,功率P1′=mgv1=200W,3s末時鐵球的速度v3=gt3=30m/s,功率P3′=mgv3=600W,所以P1′∶P3′=1∶3,選項D正確。3.【解析】選D。拖拉機耕地時受到的阻力比在路面上行駛時大得多,依據(jù)P=Fv,在功率確定的狀況下,減小速度,可以獲得更大的牽引力,選項D正確。4.【解題指南】解答本題時可按以下思路分析：(1)依據(jù)平衡條件,可以確定F1、F2的大小關(guān)系。(2)依據(jù)P=Fvcosα可以分析v1、v2的大小關(guān)系。【解析】選B、D。水平恒力F1作用時有P1=F1v1,水平恒力F2作用時有P2=F2v2cosα,其中α為F2與水平方向的夾角,又F2cosα=μ(mg-F2sinα),F1=μmg,故F2cosα<F1,又由于P1=P2,所以v1<v2,F2與F1大小關(guān)系不確定。故選項B、D正確,A、C錯誤。5.【解析】選A。設(shè)油對鋼球的阻力為f=kvt,阻力對鋼球做功的功率P=f·vt=kQUOTE,所以開頭的一段時間內(nèi)隨著速度的增大,鋼球所受的阻力也增大,阻力做功的功率也增大,當所受阻力f=mg時,鋼球?qū)⑾蛳伦鰟蛩龠\動,阻力做功的功率不再發(fā)生變化,故A正確,B、C、D均錯?！咀兪絺溥x】一輛小車在水平路面上做勻速直線運動,從某時刻起,小車所受到的牽引力F和阻力f隨時間變化的規(guī)律如圖所示,則作用在小車上的牽引力F的功率隨時間變化的規(guī)律應(yīng)是圖中的()【解析】選D。依據(jù)牽引力F與阻力f隨時間變化的圖像可知,小車做勻減速直線運動,即vt=v0-at。那么,小車牽引力的功率隨時間的變化規(guī)律為P=Fvt=Fv0-Fat,牽引力的功率隨時間變化的圖線是一條傾斜直線,且隨時間的增加而減小,選項D正確,其他選項均錯。6.【解析】選C。汽車在勻速行駛時牽引力等于阻力,而當功率減半時速度不變,由此可知牽引力減半,故阻力大于牽引力,車將減速,因功率恒定,故做變減速運動,而牽引力變大,由a=QUOTE知加速度漸漸減小。當牽引力等于阻力后,汽車將做勻速運動。由以上分析可知C項正確?！究偨Y(jié)提升】功率P=Fv中F、v、P的對應(yīng)關(guān)系(1)同時性：P、F、v三個量中任意一個物理量都是可以變化的,但應(yīng)用P=Fv時,三者確定對應(yīng)于同一時刻。(2)同體性：P、F、v是對應(yīng)于同一物體的三個物理量,對不在同一物體上的三者關(guān)系爭辯毫無意義。(3)同向性：P=Fv應(yīng)用時F與v同向。若F的方向與v的方向成α角,則P=Fvcosα。7.【解析】(1)汽車勻速行駛時,牽引力F等于阻力f,即F=f又P=Fv代入數(shù)據(jù)得v=30m/s(2)設(shè)v1=20m/s時汽車牽引力為F1,則P=F1v1依據(jù)牛頓其次定律F1-f=ma代入數(shù)據(jù)得：a=0.2m/s2答案：(1)30m/s(2)0.2m/s28.【解析】(1)汽車以額定功率啟動,當a=0時汽車速度最大,由P=Fv,F-f=ma得P=(f+ma)v。vmax=QUOTE=QUOTE=QUOTEm/s=12m/s在v=5m/s時加速度a=QUOTE(QUOTE-f)=QUOTE×(QUOTE-0.1×5×103×10)m/s2=1.4m/s2。(2)汽車以0.5m/s2加速度運動所能達到的最大速度v=QUOTE=QUOTE=QUOTEm/s=8m/s這一過程能維持的時間t=Q