【分层练习】《功率》（人教）

7.3功率同步练习合肥八中 容兰老师 基础题1如图所示，质量为的木块沿着倾角为的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为时，重力的瞬时功率为（ ）A. B. C. D. 2学校进行消防疏散演习，某同学从五楼撖离到地面用时2min。在此过程中，该同学重力做功的平均功率最接近于A. 5W B. 50W C. 500W D. 5000W3如图所示为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的速度一时间图象，则下列判断正确的是（ ）A. 前5s的平均速度是0.5m/sB. 010s的平均速度小于3036s的平均速度C. 3036s钢索拉力的功率不变D. 前10s钢索最容易发生断裂4物体做自由落体运动的过程中，关于重力做功的瞬时功率的变化情况，下列判断正确的是A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先增大，后减小 D. 先减小，后增大5一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机达到额定功率P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到达到最大速度v2为止，则整个过程中下列说法正确的是A. 钢绳的最大拉力为mgB. 钢绳的最大拉力为C. 重物的平均速度大小为D. 重物匀加速运动的加速度6如图所示，质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，那么（ ）A. 石块下滑过程中受的摩擦力大小不变B. 石块下滑过程中重力的功率保持不变C. 因为速率不变，所以石块的加速度为零D. 石块下滑过程中受的合外力大小不变，方向始终指向球心7如图所示，物体在F=5N的水平拉力作用下沿F的方向运动，某时刻物体的速度v=2m/s，此时:拉力的瞬时功率为( )A. 0.4W B. 2.5W C. 5W D. 10w8质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则( )A. t1t2时间内，汽车的平均速度等于B. 0t1时间内，汽车的牵引力等于C. t1t2时间内，汽车的功率等于D. 汽车运动的过程中最大速度9关于功率，下列说法正确的是( )A. 由知，力做功越多，功率就越大B. 由知，功率一定时，速度越大，力越小C. 由知，物体运动越快，功率越大D. 由知，功率越大，力做功越多10质量为2t的汽车，发动机的额定功率为30kW，在水平路面上能以72km/h的最大速度匀速行驶，则汽车在该水平路面行驶时所受的阻力为( )A. 2105N B. 1.5103N C. 5103N D. 6103N 能力题11木块m沿着倾角为q的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为h时，重力的瞬时功率为( )A. B. C. mg sin qD. mg sin q 12如图甲所示,一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量m11 kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道的夹角是37，5 s后拖绳从轮胎上脱落，轮胎运动的v-t图象如图乙所示，不计空气阻力，已知sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A. 轮胎与水平地面间的动摩擦因数0.2B. 拉力F的大小为55 NC. 在05s内，轮胎克服摩擦力做功为1375 JD. 在6 s末，摩擦力的瞬时功率大小为275 W13关于功率的说法正确的是A. 由知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B. 由只能求出某一时刻的瞬时功率C. 从知汽车的功率与它的速度成正比D. 从知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比14跳绳是高中毕业生体育测试的项目之一，高三的小李同学在某次测验过程中，一分钟跳180次，每次跳跃，脚与地面的接触时间为跳跃一次所需时间的，则他克服重力做功的平均功率约为A. 20W B. 35W C. 75W D. 120W15如图所示，甲、乙、丙三个光滑斜面，它们的高度相同、倾角，现让同一物块先后沿三个斜面由静止从顶端下滑到底端，物块沿斜面下滑的过程中重力做功为W、重力做功的平均功率为P，则 A. B. C. D. 16质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用，力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（）A. 时刻的瞬时功率为B. 时刻的瞬时功率为C. 在t=0到这段时间内，水平力的平均功率为D. 在t=0到这段时间内，水平力的平均功率为17测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量为，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦、绳的质量），悬挂重物，假定人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带上侧以速率向右运动下列说法正确的是（ ）A. 人对传送带不做功B. 人对传送带做功C. 人对传送带做功的功率为D. 人对传送带做功的功率为18如图所示，质量相同、带正电且电量相同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。整个斜面处在竖直向下的匀强电场中，下列判断正确的是A. 两小球到达底端时速度相同B. 两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同C. 两小球到达底端时动能相同D. 两小球到达底端时，电场力做功的瞬时功率相等19关于功和功率的说法正确的是（）A. 做功快的机器，它的功率一定大 B. 做功多的机器，它的功率一定大C. 做功多并且用的时间长的机器，它的功率一定大 D. 做功相同，所用时间短的机器功率一定大20一质量为m的小球沿倾角为30的足够长的斜面由静止开始匀加速滚下，途中依次经过A、B、C三点，已知ABBCL，由A到B和B到C经历的时间分别为t14s，t22s，则下列说法正确的是()A. 小球的加速度大小为B. 小球经过B点重力的瞬时功率为C. A点与出发点的距离为D. 小球由静止到C点过程中重力的平均功率为 提升题21质量m=2kg的物体原来静止在粗糙水平地面上，现在第1,、3、5、奇数秒内给物体施加方向向北、大小为6N的水平推力，在第2、4、6、偶数秒内，给物体施加方向仍向北，但大小等于2N的水平推力。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.1，取g=10m/s2，下列判断正确的有A. 物体在t=9s末的速度是10m/sB. 物体在前9s内平均速度是5m/sC. 推力在前9s内做功为150JD. 推力在前9s内平均功率为30W22汽车发动机的功率为60kW，若其总质量为2t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为4.0103N，试求：（1）汽车所能达到的最大速度（2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间（3）若汽车保持额定功率加速，当速度是 10m/s 时，加速度是多少？23质量为2 000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为，运动中的阻力不变求：（1）汽车所受阻力的大小f（2）汽车在匀加速运动中牵引力F （3）汽车做匀加速运动的时间t24如图所示，光滑水平地面静止放着质量的木箱，与水平方向成折恒力作用于物体，恒力，当木箱在力作用下由静止开始运动后，求：（1）末物体的速度大小（2）内力所做的功（3）末力的瞬时功率25在平直公路上行驶的货车，车头的质量为m，拖车的质量为2m。某时刻货车的速度为v，牵引功率为P，车头和拖车受到的阻力均为其重力的k倍，求（1）此时货车的加速度大小；（2）此时车头对拖车的牵引力大小。26一列汽车总质量m5 t，机车发动机的额定功率P2105 W，在轨道上行驶时，轨道对汽车的阻力Ff是车重的0.2倍，g取10 m/s2，求：(1)汽车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度v10 m/s时，汽车的瞬时加速度a(3)在水平轨道上以36km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P；(4)若汽车从静止开始，保持2 m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间。(5)若汽车从静止开始始终以额定功率P工作，加速行驶了300m,此时恰巧达到最大速度，求这一过程机车发动机工作时间详细解析 基础题1D【解析】由机械能守恒得： 物体的速度为则重力的功率为： 故D正确故选D2B【解析】该同学体重大约60kg，下楼通过的位移为h=12m，则重力做功的平均功率，更接近B，故选B。3D【解析】试题分析：根据图线得出5s末的速度，结合平均速度的推论求出前5s内的平均速度根据拉力和重力的大小关系确定哪段时间内钢索最容易断裂根据P=Fv判断拉力功率的变化由速度时间图线可知，10s末的速度为1m/s，则5s末的速度为0.5m/s，根据平均速度的推论知，前5s内的平均速度，A错误；根据平均速度的推论知，0-10s内和30-36s内平均速度相等，B错误；30-36s内做匀减速运动，拉力不变，根据，知拉力的功率减小，C错误；前10s内，加速度方向向上，拉力大于重力，10-30s内，做匀速直线运动，拉力等于重力，30-36s内，加速度方向向下，拉力小于重力，可知前10s内钢索最容易发生断裂，D正确4B【解析】物体做自由落体运动，获得的速度为v=gt，重力的瞬时功率为：P=mgv=mg2t，故瞬时功率一直增大。故选B。【点睛】本题主要考查了瞬时功率的计算，抓住P=mgv即可5D【解析】钢绳由静止开始匀加速提升重物时，由，得，故A错误；由 可知匀加速时，钢绳的拉力，当重物匀速时钢绳的拉力，因此钢绳的最大拉力为，故B错误；物体做匀变速直线运动时，平均速度 ，由于重物先做匀加速，后做变加速直线运动，整个过程的平均速度不是，故C错误；重物匀加速运动时由牛顿第二定律可知， ，可得，故D正确。【点睛】本题考查的是类似汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式：恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式，汽车运动的过程一定要熟练。6D【解析】石块做匀速圆周运动，摩擦力与重力的切线分力平衡，不断减小，故A错误；石块做匀速圆周运动，竖直方向的分速度逐渐减小，根据P=mgv竖直，可知重力的功率逐渐减小。故B错误；石块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，加速度始终指向圆心，不等于0，故C错误；石块做匀速圆周运动，加速度大小不变，方向始终指向球心，所以合外力大小不变，方向始终指向球心，故D正确；故选D。7D【解析】拉力恒定，故拉力的瞬时功率，D正确8C【解析】由v-t图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，t1t2时间内，汽车的平均速度大于，A错误；0t1阶段，汽车做匀加速直线运动， ， ，联立得，B错误；在时刻汽车达到额定功率，t1t2时间内，汽车保持额定功率不变，C正确； 时刻，速度达到最大值，此时刻，解得，D错误【点睛】本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值9B【解析】根据可知，机器做功越多，其功率不一定就越大，还要看时间，故A错误；根据可知，当汽车以恒定功率运动时，牵引力与运动速率成反比，速度越大，力越小，B正确；由知，物体运动越快，功率不一定越大，还与牵引力大小有关，C错误；由知，功率越大，力做功不一定越多，还与做功的时间有关，D错误【点睛】功率是表示物体做功快慢的物理量，平均功率可以用来计算，而公式既可以计算瞬时功率，又可以计算平均功率物体的功率等于力与速度的乘积，根据可以判断出速度与力的大小关系10B【解析】，当牵引力等于阻力时，汽车速度最大，根据知，所受阻力为，B正确 能力题11D【解析】物体滑到底端重力功率为：P=mgvsinq，根据动能定理得： ，解得： ；所以重力的功率，故D正确，A、B、C错误；故选D。【点睛】物理公式不仅给出了公式中各个物理量的数学运算关系，更重要的是给出了公式需要遵循的规律和适用条件，在做题时不能盲目的带公式，要弄清公式是否适用12D【解析】轮胎匀减速直线运动的加速度大小a2m/s25m/s2，轮胎与水平地面间的动摩擦因数0.5，匀加速运动的加速度大小a1m/s22m/s2，根据牛顿第二定律得，Fcos37-（mg-Fsin37）=ma1，代入数据解得F=70N，故AB错误在05s内，轮胎位移 克服摩擦力做功为，选项C错误；6s末轮胎的速度v=5m/s，则摩擦力的瞬时功率P=mgv=0.51105W=275W，故D正确故选D点睛：本题考查了牛顿第二定律、功率、运动学公式的综合运用，通过速度时间图线和牛顿第二定律求出拉力的大小和动摩擦因数的大小是解决本题的关键13D【解析】AB、功率的表达式中一般是指平均功率；另一表达式中，若v是平均速度，则功率也是平均功率，若v是瞬时速度，则表示瞬时功率，式中是F和v的夹角，故AB错误；CD、汽车的发动机的功率是指牵引力的功率，当功率一定是速度与牵引力成反比，故C错误，D正确；故选D。14C【解析】跳一次的时间是： ；人跳离地面向上做竖直上抛，到最高点的时间为： ；此过程克服重力做功为：W=mg（gt2）=500（100.01）=25J；跳绳时克服重力做功做功的功率为： ，故C正确，ABD错误；故选C.15BC【解析】由题可知三个物体下降的高度相同，根据，可知重力做功相同，故A错误，B正确；根据牛顿第二定律得，物体下滑的加速度，根据运动学公式， ，得 ，由于，则，据，可知 故C正确，D错误。16BD【解析】在0-2t0时间内，物体的加速度 a=，则2t0时刻的瞬时速度 v1=a2t0=2at0，在2t0-3t0时间内，a=，则3t0时刻的瞬时速度v=v1+at0=所以3t0时刻的瞬时功率 P=3F0v=故A错误，B正确。在t=0到3t0这段时间内，根据动能定理得：水平力做的功 W=mv2-0=m（）2=，则平均功率故C错误，D正确。故选BD。点睛：解决本题的关键掌握瞬时功率的公式P=Fvcos，以及平均功率的公式要注意平均功率和瞬时功率的区别，不能搞混17BC【解析】试题分析：通过在力的方向上有无位移判断力是否做功人的重心不动知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡人对传送带的摩擦力方向向右，传送带在力的方向上有位移，所以人对传送带做功，A错误B正确；人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于，所以人对传送带做功的功率为，C正确D错误18BC【解析】根据动能定理得，mgR=mv2，知v=两物块达到底端时的速度大小相等，但是速度的方向不同，速度不同，到达底端时动能相同；故A错误，C正确；两物块运动到底端的过程中，下落的高度相同，由WG=mgh=mgR，则重力做功相同，故B正确；两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，而乙球重力做功的瞬时功率不为零，则甲球重力做功的瞬时功率小于乙球重力做功的瞬时功率。故D错误。故选BC.点睛：动能是标量，只有大小没有方向，但是要注意速度是矢量，比较速度不仅要比较速度大小，还要看速度的方向；以及知道瞬时功率的表达式P=mgcos，注意为力与速度方向的夹角19AD【解析】功率是表示做功快慢的物理量，则做功快的机器，它的功率一定大；并且由此可知：功率与做功多少和所用时间都有关系在做功相同时，所用时间短的机器功率一定大。所以选项A、D都正确。点晴：根据功、功率的关系分析功率是单位时间内做的功的多少。20CD【解析】AB间的平均速度为： ，BC间的平均速度为： ，小球加速度为： ，故A错误；小球经过B点的速度，则小球经过B点重力的瞬时功率，故B错误；小球经A点的速度为，A点与出发点的距离为： ，故C正确；到达C点的速度为，所需时间，小球由静止到C点的位移，则小球由静止到C点过程中重力的平均功率为，故D正确故选CD 提升题21AB【解析】根据牛顿第二定律，F-f=ma，可知，当F=6N时，解得a1=2 m/s2，F=2N时，a2=0m/s2，所以t=9s末的速度v=a1t1，t1=5s，得v=10 m/s，所以A正确；运动的v-t图如图所示，图像与坐标轴所围面积为运动的位移，可求9s内位移为45m，所以，前9s内平均速度是v=x/t=5m/s，所以B正确；物体在6N推力作用下的位移为25m，所以推力做功为W1=Fx=150J，2N推力作用下位移为20m，W2=Fx=40J，所以推力做的总功为190J，故C错误；平均功率为P=W/t=190/9W，所以D错误。22（1）15m/s（2）24s（3）1m/s2【解析】试题分析：（1）当汽车牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，根据P=Fv=fv求出最大速度的大小（2）根据牛顿第二定律求出汽车所受的牵引力根据P=Fv求出匀加速直线运动的最大速度，结合速度时间公式求出匀加速直线运动的时间（3）根据P=Fv求出牵引力，结合牛顿第二定律求出加速度（1）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=fv知最大速度vm=Pf=600004000m/s=15m/s（2）根据牛顿第二定律得：F-f=ma解得：F=5000N则匀加速运动的末速度v=PF=600005000m/s=12m/s匀加速运动的时间t=va=24s（3）当速度为10m/s时，牵引力F=Pv=6000010N=5000N则加速度a=F-fm=6000-40002000m/s2=1m/s223(1）4000N (2)