高中物理4.7功率课时训练18粤教版必修2

1、功率基础夯实1. 关于功率的概念, 以下说法正确的是()A. 功率是描述力对物体做功多少的物理量B. 由 P=可知 , 功率与时间成反比C.由 P=Fv可知只要F 不为零 , v 也不为零 , 那么功率 P 就一定不为零D.某个力对物体做功越快, 它的功率就一定越大答案:D解析 : 功率是描述物体做功快慢的物理量, 选项 A 错误 , 选项 D正确 ; 功率与时间没有直接关系,选项 B错;当 时 ,0, 选项 C错误, 选项 D正确.F vP=2. 一个质量为 m的小球做自由落体运动, 那么 , 在前 t 秒内重力对它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为 ()2222A. =mg

2、t, P=mgt2222B. =mgt, P=mgt2 2C. mgt , P=mgt2 2D. =mgt , P=2mgt答案:C解析 : 小球在 t s 末速度为 v=gt , t s 内平均速度为2, 则前 t s 内重力平均功率为 =mgmgt, ts末重力瞬时功率为2P=mgt , 选项 C 正确 .3汽车上坡的时候, 司机必须换挡 , 其目的是 ().A. 减小速度 , 得到较小的牵引力B. 增大速度 , 得到较小的牵引力C.减小速度 , 得到较大的牵引力D.增大速度 , 得到较大的牵引力答案:C解析 : 汽车在上坡时 , 汽车的牵引力除了需要克服阻力以外 , 还要克服重力沿斜坡向

3、下的分力, 所以需要增大牵引力 , 由 F=, 在功率 P不变时要增大牵引力 F, 必须减小速度 v.4 一质量为的物体 , 从倾角为的光滑斜面顶端由静止下滑 , 下滑时离地面的高度为,.mh如图所示 , 当物体滑到斜面底端时, 重力的瞬时功率为()( 导学号 51100102)A. mgB. mgsinC.mgcos D.mgsin 2 答案:B解析 : 首先计算滑块滑至斜面底端时的速度v. 因为斜面是光滑斜面 , 因此物体在斜面上下滑的加速度 a=gsin .所以物体滑到斜面底端的速度为v=, 重力的瞬时功率为 P=Fvsin=mgsin .5. 设飞机飞行中所受阻力与速率的二次方成正比,

4、 如果飞机以速度 v 匀速飞行 , 其发动机功率为 P, 则当发动机功率为 8P时 , 飞机飞行的速度为 ()( 导学号 51100103)A. vB.2vC.4 v D.8 v答案:B1 / 4解析 : 飞机匀速飞行时 , 应有 F=F阻 =kv2, 所以 P=Fv=kv3, 因此功率为 8P 时 v'= 2v, 选项 B 正确 .6. 某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶, 受到的阻力分别为车重的k1 和 k2 倍 , 最大速率分别为v1 和 v2, 则 ()A. v =k v1B. v =v2121C.v2=v1D. v2=k2v1答案:B解析 : 汽车以最大速率行驶时,

5、牵引力 F 等于阻力 f , 即 F=f=kmg.由 P=k mgv 及 P=k mgv, 得1122v2=v1 , 故 B 正确 .能力提升7. 汽车沿平直的公路以恒定功率P 从静止开始启动 , 经过一段时间 t达到最大速度 v, 若所受阻力始终不变 , 则在 t这段时间内 ()A. 汽车牵引力恒定B. 汽车牵引力做的功为PtC.汽车加速度不断增大D.汽车牵引力做的功为2mv答案:B解析 : 汽车沿平直的公路以恒定功率P 从静止开始启动 , 功率保持不变 , 经过一段时间t 汽车牵引力做的功为 Pt, 选项 B 正确 ; 随着速度增大 , 牵引力减小 , 加速度也逐渐减小,选项 A、C错误

6、; 因为需要克服摩擦阻力做功, 选项 D也错误 .8. ( 多选 ) 某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型, 用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升, 已知升降机的质量为, 当升降机的速度为v1 时 , 电动机的有用功m率达到最大值 P, 以后电动机保持该功率不变 , 直到升降机以最大速度v2 匀速上升为止 , 整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力, 重力加速度为g. 有关此过程下列说法正确的是()( 导学号 51100104)A. 钢丝绳的最大拉力为B. 升降机的最大速度 v2=C.钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功D.升降机速度由v1 增大至 v2 的过程

7、中 , 钢丝绳的拉力不断减小答案:BD解析 : 匀加速提升重物时钢丝绳拉力最大, 且等于匀加速结束时的拉力, 由 P=Fv得 Fm=, 故 A错误 ; 升降机达到最大速度时, 拉力等于重力 , 故有2 , 故 B 正确 ; 对整个过程运用动能定理v =得, 钢丝绳的拉力对升降机所做的功大于升降机克服重力所做的功, 故 C 错误 ; 升降机速度由v1 增大至 v2 的过程中 , 钢丝绳的拉力不断减小 , 故 D 正确 .9. (2016 江苏泰州模拟 ) 小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶, 因电瓶“没电” , 故改用脚蹬骑车匀速前行 . 设小明与车的总质量为100 kg, 人与车的速度恒为5

8、m/s,骑行过程中所受阻力约为车和人总重力的0. 02, g 取 10 m/s 2, 小明骑此电动车做功的功率约为()A.10 W B.100 WC.1 000 WD.10 000 W答案:B解析 : 在匀速行驶时 , 人和车的受力平衡, 阻力的大小为 f= 0. 02mg=0. 02×1 000 N =20 N, 此时的功率 P=Fv=fv=20×5 W=100 W, 选项 B 正确 .10. 完全相同的两辆汽车, 都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进,某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后, 甲汽车保持原来的牵引力继续前进, 乙汽车保持原来的功率继续前进

9、, 则一段时间后 ( 假设均未达到最大功率 )()2 / 4A. 甲车超前 , 乙车落后B. 乙车超前 , 甲车落后C.它们仍齐头并进D.甲车先超过乙车, 后乙车又超过甲车答案:A解析 : 拖车与汽车脱离之前, 牵引力等于摩擦力, 脱离之后 , 汽车受到的摩擦力f 减小 , 因为甲汽车的牵引力F 保持不变 , 所以其将做匀加速直线运动, 加速度大小为a=, 而乙汽车保持原来的功率不变做加速运动, 根据 P=Fv可知 , 其牵引力会随其速度的逐渐增大而减小, 其加速度大小也会从 a=逐渐减小 , 可见 , 一段时间后 , 甲车的速度较大 , 甲车超前 , 乙车落后 , 选项A正确 .11. 汽车

10、的发动机的额定输出功率为P1, 它在水平路面上行驶时受到的摩擦阻力大小恒定. 汽车在水平路面上由静止开始运动 , 直到车速达到最大速度 vm, 汽车发动机的输出功率 P 随时间变化的图象如图所示 . 若在 0t 1 时间内 , 汽车发动机的牵引力是恒定的 , 则汽车受到的合力 F 合随时间变化的图象可能是()( 导学号 51100105)答案:D解析 : 0t 1 时间内牵引力是恒定的 , 故合力也是恒定的 ; 输出功率在增大 , 当达到额定功率后 , 速度逐渐增大 , 牵引力逐渐减小 , 一直到等于摩擦力 , 故合力也一直减小直到等于零 , 选项 D 正确 .12. ( 多选 ) 汽车在平直

11、公路上以速度 v0 匀速行驶 , 发动机功率为 P, 牵引力为 F0, t 1 时刻 , 司机减小了油门 , 使汽车的功率立即减小一半 , 并保持该功率继续行驶 , 到 t 2 时刻 , 汽车又恢复了匀速直线运动 ( 设整个过程中汽车所受的阻力不变 ) . 在下图中能正确反映汽车牵引力 F、汽车速度 v 在这个过程中随时间t 变化的是 ()答案:AD3 / 4解析 : 本题需要结合公式P=Fv和F-f=ma求解.0t1时间内 ,0 00, 即摩擦力f=F0;t1 时P=Fv =fv刻, P=F1v0, 可见 , 牵引力 F1=F0, 又 F1-f=ma1 即 F0-F 0=ma1 可得 , a

12、1=, 符号表示加速度方向与速度方向相反 , 汽车做减速运动 ; t 1t 2 时间内 , 发动机功率保持 P 不变 , 速度继续减小 , 根据 P=Fv可知 , 牵引力 F 逐渐增大 , 由 F-f=ma 即 F-F0=ma可知 , 加速度 a 逐渐减小 , 方向与速度方向相反; 到 t 2 时刻 , 汽车又恢复了匀速直线运动 , 此时牵引力 F=f=F0, P=F0v2, 即 F0v0=F0v2, v2=v0. 考虑到 v- t 图象的斜率表示加速度 , 综合以上分析 , 可知本题答案为 A、 D.13. 某地平均风速为5 m/s, 空气密度是1.2 kg/m 3 . 有一风车 , 它的车

13、叶转动时可形成半径为12 m 的圆面 . 如果这个风车能将圆面内10%的气流动能转变为电能, 则该风车带动的发电机的功率是多大 ?答案 : 3. 4 kW解析 : 在t 时间内作用于风车的气流质量为m= r 2v· t 2这些气流的动能为mv,2转变成的电能为E=mv×10%,所以风车带动发电机的功率为23P= r v×10%.代入数据得P=3. 4 kW.414. 绵阳规划建设一新机场, 请你帮助设计飞机跑道. 设计的飞机质量m=5×10 kg, 起飞速度是 80 m/s . ( 导学号 51100106)(1) 若起飞加速滑行过程中飞机发动机实际功率保持额定功率P=8 000 kW, 飞机在起飞前瞬间加速度10 4 m/s 2, 求飞机在起飞前瞬间受到的阻力大小.a = .(2) 若飞机在起飞加速滑行过程中牵引力恒为F=8×10 4N, 受到的平均阻力为 f= 2×104N . 如果允许飞机在达到起飞速度的瞬间可能因故而停止起飞, 立即关闭发动机后且能以大小为4m/s2 的恒定加速度减速而停下 , 为确保飞机不滑出跑道 , 则跑道的长度至少多长 ?答案 : (1)8 ×10 4 N (2)3 467 m解析 : (1)F=N 1×10