《功率》-习题集.docx

泛动课堂教学模式：助推翻转课堂，引领泛动学习功率习题集基础训练1功率的物理意义：是用来描述的物理量，叫功率，单位是。2对于公式，适用于求，对于公式P=Fv，适用于求，若公式中的速度为平均速度，则该功率为，若公式中的速度为瞬时速度，则该功率为。注意：该公式中F与v的方向应该。3额定功率是发动机，实际功率是发动机时的功率，一般情况下实际功率额定功率。4由P=Fvcos知，P、一定时，F与v的关系是，F、一定时，P与v的关系是。5一辆汽车，若保持发动机功率恒定，则在其速度越大时，牵引力越（选填“大”或“小”）。6关于功率，下列说法中正确的是（）A功率大，说明物体做功多B功率小，说明物体做功少C由此可知，物体做功越多，它的功率越大D单位时间内物体做功越多，它的功率越大7对于功率的以下几个认识，正确的是（）A由可知功率P越大的机器做的功W越多B由P=Fv可知汽车发动机功率P越大，汽车的速度v越大C由可知单位时间内做功越多功率越大D由P=Fv可知做功的力F越大功率越大8关于功率概念，下列说法中正确的是（）A力对物体做的功越多，力做功的功率越大B功率是描述物体做功快慢的物理量C从公式P=Fv可知道汽车的发动机功率一定时，牵引力与运动速度成反比D当轮船航行时，如果牵引力与阻力相等时，合外力为零，此时发动机的实际功率为零9关于功率，下列说法正确的是（）A由P=W/t知，力所做的功越多，功率就越大；力做功所用的时间越短，功率就越大B由P=Fv知，物体在运动过程中所受的某个力越大且物体的速度越大，功率就越大C汽车在做匀加速直线运动的过程中，牵引力的功率不变D减小阻力和提高发动机的额定功率都可以提高机动车的运行速度10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】1力对物体做功的快慢；单位时间内力对物体做功的多少；瓦特2平均功率；平均功率和瞬时功率；平均功率；瞬时功率；在同一条直线上3机器铭牌上的标称功率或发动机长时间正常工作所允许的功率；实际工作；小于或等于4反比关系；正比关系5小6D7C8BC9D10C提高训练1某同学进行体能训练，用了100s的时间跑上20m高的高楼，试估测他登楼的平均功率最接近的数值是（）A10WB100WC1kWD10kW2在某次举重锦标赛中，一名运动员在抓举比赛时，将质量为127.5kg的杠铃举起历时约0.5s，再停留3s后放下杠铃。那么，该运动员在举起杠铃过程中的平均功率约为（）A几百瓦B几千瓦C几十千瓦D几百千瓦3一个物体从光滑斜面上滑下，关于物体所受的重力做功的功率的说法中，正确的是（）A重力不变，重力做功的功率也不变B重力做功的功率在下滑过程中不断增大C重力做功的功率等于重力和下滑速度的乘积D重力做功的功率小于重力和下滑速度的乘积4近年来我国高速铁路技术得到飞速发展，2010年12月3日京沪杭高铁综合试验运行最高时速达到4861千米，刷新了世界记录，对提高铁路运行速度的以下说法，错误的是（）A减少路轨阻力，有利于提高列车最高时速B当列车保持最高时速行驶时，其牵引力与阻力大小相等C列车的最高时速取决于其最大功率、阻力及相关技术D将列车车头做成流线形，减小空气阻力，有利于提高列车功率5质量为m的木块放在光滑水平面上，在水平力F的作用下从静止开始运动，则开始运动时间t后F的功率是（）ABCD6一辆小车在水平路面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车受到的牵引力F和阻力f随时间的变化规律如图所示，则小车所受的牵引力的功率随时间变化的规律是（）7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t的过程中，合外力对它做功的平均功率为（）Ama2tBma2tC2ma2tDma2t8我国第一条磁悬浮快速列车线已于2003年3月在上海浦东正式运行。假设磁悬浮列车从静止开始做匀加速运动，经过500m的路程后，速度达到360km/h。整个列车的质量为1.00105kg，如果不计阻力，牵引力的最大功率是（）A4.67106kWB1.0105kWC1.0108kWD4.67109kW9飞机在飞行过程中所受空气阻力与它的速度的二次方成正比，若飞机的速度为v，发动机功率为P，当飞机的速度为3v时，其发动机的功率为。10质量为2kg的物体，受到24N竖直向上的拉力，由静止开始向上运动，经过5s的时间，求5s内拉力对物体所做的功是多少？5s内拉力的平均功率及5s末拉力的瞬时功率各是多少？（g取10m/s2）11一架起重机，要求它在t=10s内将质量为m=1000kg的货物由静止竖直向上匀加速提升h=10m，则起重机的额定输出功率至少应多大？【答案】1B2B3BD4D5C6C7B【解析】本题考查功和功率的计算，物体做加速度为a的匀加速直线运动，所受的合外力的大小为：F=ma，在时间t内运动的位移为：x=at2，则合力在时间t内所做的功为：W=Fx=maat2=ma2t2，合力做功的功率为：P=ma2t。8C【解析】根据磁悬浮列车发生500m位移达到的速度是360km/h（即100m/s），可以求出磁悬浮列车的加速度：v2=2ax，代入数据得：a=m/s2=10m/s2。因磁悬浮列车水平方向所受阻力几乎为零，只受列车的牵引力，则牵引力的大小为：F=ma=1.0010510N=106N，则牵引力的最大功率为：P=Fv=106100W=108W，所以正确的选项为C。927P【解析】设空气阻力f=kv2（k为常数），飞机正常飞行时牵引力F=f，发动机的功率：P=Fv=kv2v=kv3，即Pv3，当飞机速度达到3v时，飞机发动机的实际输出功率应为27P。10600J；120W；240W【解析】物体受到向上的拉力F和向上的重力mg的作用，由牛顿第二定律得：F-mg=ma，所以：a=m/s2=2m/s25s内的位移x为：x=at2=225m=25m，方向竖直向上。5s末物体的速度为：v=at=25m/s=10m/s，方向竖直向上。所以5s内拉力F对物体所做的功W为：W=Fx=2425J=600J5s内拉力的平均功率P为：P=W=120W5s末拉力的瞬时功率P为：P=Fv=2410W=240W。11P额2.0104W【解析】货物的加速度：a=m/s2=0.20m/s2设起重机对货物的拉力为F，由牛顿第二定律有：F-mg=ma，得：F=m（g+a）=1.0103（9.8+0.2）N=1.0104N起重机的额定输出功率不能小于它在提升货物时所需的最大输出功率。在10s末，货物的速度最大，其值为：vmax=at=0.2010m/s=2.0m/s，所需最大功率P为：Pmax=Fvmax=1.01042.0W=2.0104W，故起重机的额定功率：P额2.0104W。拓展训练1一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻，力F的功率是（）ABCD2如图所示，轻绳一端固定在O点，另一端拴一小球，拉起小球使绳水平伸直，然后无初速度释放，小球从开始运动到绳为竖直的过程中，小球重力的瞬时功率的变化情况是（）A一直增大B一直减小C先增大，后减小D先减小，后增大3以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程中的v-t图象不可能是图中的（）4健身用的“跑步机”如图所示，质量为m的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f。使皮带以速度v匀速向后运动，则在此运动过程中，下列说法正确的是（）A人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力B人对皮带不做功C人对皮带做功的功率为mgvD人对皮带做功的功率为fv5一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=2103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则（）A汽车在前5s内的牵引力为4103NB汽车在前5s内的牵引力为6103NC汽车的额定功率为60kWD汽车的最大速度为30m/s6一同学在平直的路面上骑自行车行驶，所受阻力为f=kv，比例系数k=4Ns/m，假定该同学能输出的最大功率为600W，则自行车的最大速度为。7人的心脏每跳一次大约输送810-5m3的血液，正常人血压（可看作心脏压送血液的压强）的平均值为1.5104Pa，心跳约每分钟70次。据此估测心脏的平均功率约为W。8纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg，在16s内从静止加速到100km/h（即27.8m/s）。受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为N。当E1概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为kW。9一辆电动自行车的铭牌上给出了如下技术指标：规格车型26型电动自行车整车质量30kg最大载重120kg额定输出功率120W额定电压40V额定电流3.5A质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的0.02倍，g取10m/s2。则在电动自行车正常工作时，人骑车行驶的最大速度为多少？10如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1.02m/s的匀速运动。取g=10m/s2，不计额外功。求：（1）起重机允许输出的最大功率；（2）重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。11跳绳运动员质量m=50kg，1min跳绳180次。假设每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的，试估算该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率为多大？【答案】1C2C3A4AD【解析】运动员踩在与水平方向成角的静止皮带上用力向后蹬皮带时，运动员的鞋与皮带间有静摩擦力的作用，人受的静摩擦力沿皮带斜向上，而皮带受到的摩擦力的方向沿着皮带斜向下，对皮带的运动起推动作用，对皮带做功的功率为：P=Fv=fv，所以A、D正确，B、C错误。5BCD【解析】由题图象知前5s的加速度：，由牛顿第二定律知前5s内的拉力：F=kmg+ma，得：F=（0.1210310+21032）N=6103N，故B对，A错；又5s末达额定功率：P=Fv5=610310W=6104W=60kW，最大速度：，故C、D两项正确。6m/s【解析】当牵引力与阻力平衡时，自行车以最大速度做匀速运动，所以F=f，P额=Fvm得：vm=，又f=kvm，则：vm=，解得：vm=m/s=m/s。71.4【解析】这类问题主要是物理模型的建立，把每一次输送的血液简化成一个正方体模型或圆柱体模型即可。若建立输送的血液为正方体的模型，则输送血液时，位移为该正方体的边长L，则：W=1.4W83.1103；50【解析】在加速阶段由匀变速运动公式得：v=at根据牛顿第二定律得：F-f=ma联立代入数据解得：F=3.1103N当E1概念车做匀速直线运动时：P=Fv=fvm=50kW96m/s【解析】从电动自行车铭牌上获得的有用信息为：整车质量为30kg，额定输出功率为120W。分析知电动自行车在额定功率下行驶时，当牵引力与阻力相等时，即F=Ff速度达最大值。设车的质量为m，由题意知，地面对车的阻力为：Ff=k（M+m）g，当车达到最大速度时，应有：P=Fvmax=k（M+m）gvmax，解得：vmax=6m/s。10（1）5.1104W（2）5s；2.04104W【解析】（1）设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力。P0=F0vmF0=mg代入数据，得：P0=5.1104W（2）匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1，有：P0=Fv1F-mg=