练习 功率

【练习】功率1一辆汽车沿一略微倾斜的坡路运动，若保持发动机的功率不变，它能以v1的速度匀速上坡，能以v2的速度匀速下坡，则它在相同粗糙程度的水平路面上匀速运动的速度为（ ）AB（v1v2）2C2v1v2（v1v2）Dv1v2（v1v2）2如图834所示，利用动滑轮来吊起质量为20kg的物体，已知拉力F=120N，滑轮与绳的质量以及摩擦均不计，则当物体由静止开始升高1m时，拉力的功率为（ ）A200WB400WC480WD280W3一个人站在船头，按图835中（a）、（b）两种情况用同样大小的力拉绳，设船的质量一样，水的阻力不计，从静止开始在相同的t时间内（t时间内，（a）图中小船未碰岸，（b）图中两船未相遇），两种情况下人所做的功分别为Wa和Wb，在t时刻人拉绳做功的瞬时功率分别为Pa和Pb，则有（ ）AWaWb，PaPbBWa=Wb，Pa=PbCWaWb，PaPbDWaWb，PaPb4一列火车在恒定功率的牵引下由静止从车站出发，行驶5min后速度达到20ms，设列车所受阻力恒定，则可以判定列车在这段时间内行驶的距离（ ）A一定大于3kmB可能等于3kmC一定小于3kmD条件不足，无法确定5一质量为m的物体，从一固定的倾角为q 的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，当它从起点下降竖直高度h的时刻，重力对物体的瞬时功率等于_；整个过程中重力做功的平均功率等于_6正常人心脏在一次搏动中泵出血液约80mL，在一次搏动中血液流动的平均压强为1.6104Pa设心脏每分钟搏动70次，则心脏推动血液流动的平均功率为_7如图836所示，一个质量为M=1kg的物体以v0=1ms的速度向右运动，运动中受到的合外力F大小是1N，且与v0成45角，在t=s内，合外力F做的功为_J，在s末合外力的瞬时功率为_W8汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10ms2（l）汽车保持其额定功率不变从静止起动后能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2ms2时，速度多大？当汽车的速度为6ms时，加速度多大？（2）若汽车从静止开始，保持以0.5ms2的加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？参考答案功率1C匀速上坡时F=mgsinqmmgcosqP=Fdv1=mgv1（sinqmcosq）匀速下坡时F=mmgcosqmgsinqP=Fv2=mgv2（mcosqsinq）由知mgv1=（sinqmcosq）=mgv2（mcosqsinq）将代入中，联立得v3=2v1v2（v1v2）2C物体所受合外力F合=2FG=40N，所以物体上升时的加速度为2ms，上升时物体运动的速度v=2ms，故F作用点的移动速度v=4rn8，则F的功率为P=F v=1204W=480W，故C正确3A（a）图情况下，F作用下的位移即人所在小船的位移，F的功率表达式（即P=Fv）中的速度，即小船的运动速度；而（b）图中，F的位移为两船的相对位移，P=Fv所对应的速度是两船的相对速度（a）、（b）两图相比较，人所在的船位移和速度都是一样的所以（a）图中对应W和P的位移和速度大，即（a）国情况下人所做的功多，瞬时功率也大故A正确4A火车以恒定功率运动的速度图像如图线，而初速度为0的匀加速直线运动的速度图像如图线图线对应位移为3km，而图线对应的位移大于3km5mgsinq，mgsinq提示：从起点下降竖直高度h时的速度大小为v=，方向沿斜面瞬时功率为：P=mg v cos（90q）=mgsinq=mgsinq下落这一过程时所用时间t=则= mg sinq61.5W提示：心脏每次搏动对血液做的功W=P压V=1.610480106J=1.28J，则在1分钟内的总功为W总=nW=701.28J=89.6J，所以心脏推动血液的平均功率为P=1.5W72，提示：WF=F sF=F （v0cos45 t t2），Pt=F vF =F （v0cos45 t）8解析：（l）汽车保持额定功率起动，其运动中各量的变化情况为：第一阶段，为加速度逐渐减小的加速循环过程这个循环过程结束时，即第一段的末状态为a=0（此时F=f），速度达到最大值第二阶段，汽车以最大速度匀速运动当F=f=kmg时速度最大为vm由P=Fv=fvm得：vm=Pf=Pkmg=60103（0.1510310）ms=12ms当a=2ms2时，由Ff=ma得：F1=maf=makmg=51032N0.1510310N=1.5104N由P=F1v1得：v1=PF1=60103（1.5104）ms=4ms，即当汽车加速度为2ms2时其速度为4rns当v2= 6ms时，由P=F2v2得：F2=Pv2=601036N=1.0104N由F2f=ma2得：a2=（F2f）m=（1.01040.1510310）（5103）ms2=1ms2即当汽车速度为6ms时，其加速度为1ms2（2）汽车以恒定加速度启动过程各量变化情况如下：第一阶段（匀加速运动），发动机的功率增大到额定功率时，匀加速运动结束第二阶段：由于第一段结束时仍有Ff=ma，即Ff，汽车仍要加速，但这时功率已达到额定功率，不能再增大，故以后应是加速度逐渐减小的加速运动，回到第（1）问中的第一段第二段，最后匀速运动故第二阶段的末状态为a=0（F=f），速度达到最大vm第三阶段，汽车以最大速度vm匀速运动要求汽车匀加速运动的时间，需先求出匀加速运动的末速度vt，则由Ff=ma得