2018_2019学年高中物理第四章机械能和能源4.2功率练习（含解析）教科版.docx

功率一、选择题1.下列对功率的理解,正确的是()A.功率大说明物体做功多B.功率小说明物体做功少C.物体做功越多,其功率越大D.物体做功越快,其功率越大解析:功率大小表示做功快慢,功率越大,做功越快,D正确.答案:D2.汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地.汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力,且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力.汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动,它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内,位移s随时间t的变化关系可能是()解析:汽车由公路驶入沙地,受到的阻力变大,汽车减速;当汽车驶出沙地,受到的阻力变小,汽车的速度变大,稳定后的速度与驶进沙地前的速度相等,在沙地的速度也不会为零,A项正确.答案:A3.质量为5t的汽车在水平路面上由静止开始以2.2m/s2的加速度做匀加速直线运动,所受阻力是1.0×103 N,则汽车起动后第1s末发动机的瞬时功率是()A.2kWB.11kWC.20kWD.26.4kW解析:由牛顿第二定律得F-f=ma,所以F=ma+f=1.2×104N.由v=at知汽车起动后第1s末的速度为v=2.2m/s由P=Fv得第1s末发动机的瞬时功率P=1.2×104×2.2W=2. 64×104W,D正确.答案:D4.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示.到达竖直状态的过程中,飞行员受到的重力的瞬时功率变化情况是()A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大答案:C5.质量为m的物体从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,在运动时间为t的过程中合外力对它做功的平均功率为()A.ma2tB. ma2tC.2ma2tD.ma2t解析:物体所受的合外力为F=ma,t时间内位移为x=at2.由P=可知,合外力做功的平均功率为P=ma2t.答案:B6.如图所示,一个小孩站在船头,用同样大小的力拉绳.在甲、乙两种情况中,经过相同的时间t(船未碰撞),小孩做的功W1、W2及功率P1、P2的关系为()A.W1>W2,P1=P2B.W1=W2,P1=P2C.W1<W2,P1<P2D.W1<W2,P1=P2解析:小孩做的功,在甲情况下是指对自身(包括所站的船)做的功,在乙情况下除对自身(包括所站的船)做的功外,还包括对另一小船做的功.在两种情况下由于力相同,则小孩自身及所站的小船在两种情况下的加速度也相同,因而位移也就相等了.这样,两种情况中小孩对自身(包括所站的船)所做的功相等,但在乙情况下小孩还对另一小船做了功,因此W1<W2,又由功率的定义式P=得P1<P2.答案:C二、非选择题7.一个质量为4kg的木块,沿倾角为37°的光滑斜面由静止开始下滑.(g取10m/s2,sin37°=0.6)求:(1)木块下滑4s时重力的瞬时功率;(2)在这4s内重力的平均功率.解析:(1)木块沿斜面匀加速下滑,由牛顿第二定律得mgsin37°=ma4s末木块的速度为v=at由式解得a=6m/s2,v=24m/s木块下滑4s时重力的瞬时功率为P=mgvsin37°=2×10×24×0.6W=288W.(2)木块在4s内的位移为x=at2=×6×42m=48m在这4s内重力的平均功率为 W=144W.答案:(1)288W(2)144W8.一辆总质量为15t的卡车,其额定功率是180kW,假定它在平直的公路上运动时受到的阻力是卡车总重的0.03倍,试求:(1)卡车以1.5m/s2的加速度由静止开始匀加速运动所经历的时间.(2)分析卡车的运动情况,并求出卡车运动的最大速度.解析:(1)卡车以恒定的加速度a=1.5m/s2加速时,由牛顿第二定律得:F-f=ma,所以F=f+ma=0.3×15000×10N+15000×1.5N=27000N在此阶段卡车的牵引力保持不变,但卡车的速度不断增加,卡车的实际功率不断增大,当功率增大到额定功率时,P额=Fv所以v=m/s所以t=s=4.4s.(2)当达到额定功率后,随着车速的增大,牵引力变小,加速度变小,当加速度减小到0时,卡车速度达到最大,之后做匀速运动,此时F=f故vmax= m/s=40m/s.答案:(1)4.4s(2)见解析40m/s