【同步练习】《功率》（人教）.docx

功率同步练习 选择题 1设河水阻力跟船的速度的平方成正比，若船匀速运动的速度变为原来的2 倍，则船的功率变为原来的()A.倍 B2倍 C4 倍 D8 倍 2某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进s距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进s距离若先后两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功的平均功率分别为P1和P2，则()AW1W2，P1P2 BW1W2，P1P2 CW1W2，P1P2 DW1W2，P1P23.关于功率公式P和PFv的说法正确的是()A由P知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B由PFv只能求某一时刻的瞬时功率C从PFv知汽车的功率与它的速度成正比D从PFv知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比4 质量为5吨的汽车，在水平路面上以加速度a2 m/s2启动，所受阻力为1.0103 N，汽车启动后第1 s末的瞬时功率是() A22 kWB2 kW C1.1 kW D20 kW 5质量为m的物体静止在光滑水平面上t，从t0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()A3t0时刻的瞬时功率为B3t0时刻的瞬时功率为C在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为D在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为6.飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，所示，在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 填空题 7. 如图所示，一质量为1.2 kg的物体从倾角为30、长度为10 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是 ，整个过程中重力做功的平均功率是 (g取10 m/s2)8. 跳绳是一种健身运动.设某运动员的质量是50kg，他1min跳绳180次，假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的，则该运动员跳绳时，克服重力做功的平均功率是 计算与推导题 9、质量m=3 kg的物体，在水平力F=6的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3 s，求：（1）力F在t=3 s内对物体所做的功。 （2）力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。（3）在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。10、汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10/s2，问： （1）汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少? （2）若汽车保持0.5/s2的加速度做匀加速运动，这一过程能维持多长时间? 11.汽车的质量为4103 kg，额定功率为30 kW，运动中阻力大小恒为车重的0.1倍汽车在水平路面上从静止开始以8103 N的牵引力出发(g取10 m/s2)求：(1)汽车所能达到的最大速度vm.(2)汽车能保持匀加速运动的最长时间tm.(3)汽车加速度为0.6 m/s2时的速度v.(4)在匀加速运动的过程中发动机做的功W.答案与解析 选择题1.D 解析:设船速原来为v，则阻力F阻kv2，由于匀速运动，则牵引力Fkv2.此时牵引力的功率P1kv2vkv3.同理可知，船速为2v时，牵引力的功率P2k(2v)3，则8.2.B解析:两次拉物体用的力都是F，物体的位移都是s.由WFl可知W1W2.物体在粗糙水平面上前进时，加速度a较小，由sat2可知用时较长，再由P可知P1P2.选项B正确3. D解析:P是对应一段时间内的功率，是平均功率，在PFv中，若v为平均速度，则P为平均功率，若v为瞬时速度，则P为瞬时功率当P一定时，F与v成反比4.A解析：设汽车牵引力为F，由牛顿第二定律FF阻ma，可得F11 000 N，又因为vat2 m/s。所以PFv22 000 W22 kW，A对。 5.D解析：02t0时间内物体的加速度a1，2t0时刻物体的速度v1a12t0，位移x1，2t03t0时间内，加速度a2，3t0时刻物体的速度v2v1a2t0，2t03t0时间内物体的位移x2.所以3t0时刻的瞬时功率P3F0v2，B选项正确，A选项错误；3t0内的平均功率，故D选正确，C选项错误 6.C解析:在刚开始运动时，飞行员的速度为零，故重力的瞬时功率为零，到达最低点时飞行员的速度最大，但飞行员的速度方向和所受重力的方向垂直，故飞行员在最低点时重力的瞬时功率也为零，但飞行员在中间过程的瞬时功率并不为零，故飞行员受到的重力的瞬时功率是先增大后减小 填空题 7. 60 W30 W解析物体下滑时做匀加速直线运动，其受力情况如图所示由牛顿第二定律Fma得物体的加速度a10 m/s25 m/s2物体下滑到底端时的速度v m/s10 m/s此时重力的瞬时功率Pmgvcos mgvcos 601.21010 W60 W物体下滑过程中重力做的功Wmglsin mglsin 301.21010 J60 J物体下滑的时间t s2 s8.30 W.跳跃一次所用时间为:s=s,则在空中的时间为:=s由竖直上抛运动的对称性可知:上升或下降的时间为:=s1s内跳跃3次,故克服重力做功的平均功率为:W重力做功的平均功率P W30 W. 计算与推导题 9.解析：物体在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，可求出加速度a=2 m/s2，则：物体在3 s末的速度v=at=6/s物体在3 s内的位移s=at2=9 m（1）力F做的功W=Fs=69 J=54 J（2）力F在3 s内的平均功率P=18 W（或W=18 W ）（3）3 s末力F的瞬时功率P=Fv=66 W=36 W 10.解析：（1）当牵引力F大小等于阻力f时，汽车的加速度a=0，速度达到最大值vm，据公式=Fv，可得出汽车最大速度vmP额=Fv=fvm12m/s（2）汽车做匀加速运动所能维持的时间应该从开始到汽车达到额定功率的时候，设汽车做匀加速运动时的牵引力为F牵，阻力为f，据牛顿第二定律，有F牵=fma=0.1mgma=7500当汽车的功率增大到额定功率时，汽车做匀加速过程结束，设这时汽车的速度为vm，据功率公式P=Fv 得：8 m/s设汽车能维持匀加速运动的时间为t0，则：vm =at0得：t0=vm /a=16s12.(1)7.5 m/s(2)3.75 s(3)4.7 m/s(4)5.6104 J解析(1)汽车在水平路面上匀速行驶时，此时达到最大速度，汽车的功率达到额定功率P额，则有F牵F阻，P额F牵vmF阻vm，所以vm，代入数据得vm7.5 m/s.(2)当汽车以恒定的牵引力启动，即以加速度a匀加速启动，根据牛顿第二定律可得：F牵F阻ma，又由vat知汽车的速度不断增加，所以可得：汽车的输出功率将不断增大，当P出P额时，汽车功率不再增加，此时汽车的匀加速运动将结束，设速度为vt，则有P额F牵vtF牵atm，tm，代入数据可解得tm3.75 s.(3)汽车的加速度为0