高中物理必修二机械功知能优化训练.doc

1关于功率，下列各种说法中正确的是()A功率大，说明物体做功多B功率小，说明物体做功所用时间短C由P可知，机械做功越多，它的功率越大D单位时间内机械做功越多，它的功率越大解析：选D.功率是表示机械做功快慢的物理量，功率大，说明做功快，功率小，说明做功慢机械的功率不仅与做功的多少有关，而且跟做功所需时间有关2(2011年厦门高一检测)如图133所示，物体A、B质量相同，A放在光滑的水平面上，B放在粗糙的水平面上，在相同的力F作用下，由静止开始都通过了相同的位移s，下列说法正确的是()图133A力F对A做功较多，做功的平均功率也较大B力F对B做功较多，做功的平均功率也较大C力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同D力F对A、B做功相等，但对A做功的平均功率较大解析：选D.由WFs知F对A和B做功一样多，B在粗糙水平面上由于受到阻力的作用，B的加速度小，由sat2知，通过相同的位移，B用的时间长，由P知力对A做功的平均功率大，D正确3汽车在平直公路上以恒定功率起动，设阻力恒定，则在图134中关于汽车运动过程中的加速度、速度随时间变化的关系，下列说法中正确的是()图134汽车的加速度时间图象可用图乙描述汽车的速度时间图象可用图甲描述汽车的加速度时间图象可用图丁描述汽车的速度时间图象可用图丙描述A BC D解析：选A.汽车以恒定功率起动，由PFv可知牵引力不断减小，由Ffma可知a减小，直到匀速时a0，此过程速度不断增大，最终匀速，在vt图中图线斜率表示加速度，可知vt图应如题图甲所示，正确，错误；随着速度的增大，F迅速减小，直至匀速时Ff，对应的加速度亦减小到0.故at图为题图乙，正确，错误图1354质量为m的物体静止在光滑水平面上，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135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解析：选B.2t0时刻的速度v12t002t0内的位移s1(2t0)223t0时刻的速度v2v1t0，2t03t0内的位移s2(v1v2)t0，所以3t0时刻的瞬时功率为：P33F0v2，B选项正确在t0到3t0这段时间内，水平力的功WF0s13F0s2在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为P，C、D均不正确5质量为5.0103 kg的汽车，发动机的额定功率为60 kW，在水平公路上行驶的最大速度为12 m/s.若摩擦阻力恒定不变，当汽车以速度10 m/s匀速行驶时，发动机的实际功率为_解析：摩擦阻力恒为fN5103 N.当以v10 m/s匀速行驶时，牵引力Ff5103 N.则此时的实际功率为PFv510310 W5104 W50 kW.答案：50 kW一、单项选择题1汽车上坡时，司机一般都将变速挡调到低速挡位上，这样做主要目的是()A节省燃料B使汽车获得较大的功率C使汽车获得较大的牵引力D避免因车速过大而发生危险解析：选C.由PFv知：当P一定时，v越小，则F越大，故选C.2某同学进行体能训练，用100 s跑上了20 m高的高楼，试估测他登楼时的平均功率最接近的数值是()A10 W B100 WC1 kW D10 kW解析：选B.设人的质量m50 kg，则有W100 W故正确答案为B.3如图136，一架自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客上同一层楼，某乘客第一次站在扶梯上不动，第二次以相对于扶梯v2的速度匀速往上走两次扶梯运送乘客所做的功分别为W1、W2，牵引力的功率分别是P1、P2，则()图136AW1W2，P1P2 BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2 DW1W2，P1P2解析：选D.设楼梯的高度为h，则第一次扶梯将乘客运送的高度为h，设扶梯对乘客的支持力为N，则W1Nh；由运动的分解知，第二次乘客上升的高度可以看成是乘客靠扶梯运送的高度h1和自身行走的高度h2的合成，即hh1h2，因乘客两次都是匀速运动，受到扶梯的作用力仍为N，所以W2Nh1Nh，即W1W2，因PNv，扶梯两次运送乘客的速度均为v1，所以P1P2.4(2011年惠安高一检测)一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在tt1时刻F的功率是()A. B.C. D.解析：选D.木块运动的加速度a，t1时刻木块的速度vat1，F的功率PFv，D正确5汽车从静止开始能保持加速度a做匀加速运动的最长时间为tm，此后汽车的运动情况是()A加速度为零，速度恒定B加速度逐渐减小直到为零，速度逐渐增大直到最大值后保持匀速C加速度逐渐减小直到为零，速度也逐渐减小直到为零D加速度逐渐增大到某一值后不变，速度逐渐增大直到最后匀速解析：选B.在汽车以恒定加速度匀加速起动过程中，当汽车的功率达到额定功率后，汽车的功率不再改变，之后牵引力将随速度的增大而减小，所以加速度也是逐渐减小的，直到牵引力等于汽车受到的阻力，此后汽车处于平衡状态，做匀速直线运动6一辆汽车以功率P1在平直公路上匀速行驶，若驾驶员突然减小油门，使汽车的功率减小为P2并继续行驶，若整个过程中阻力恒定不变，此后汽车发动机的牵引力将()A保持不变B不断减小C先减小后增大，再保持不变D先增大后减小，再保持不变解析：选C.由P1Fv知，当汽车以功率P1匀速行驶时，Ff，加速度a0.若突然减小油门，汽车的功率由P1减小为P2，则F突然减小，整个过程中阻力f恒定不变，即Ff，此时加速度a0，所以汽车将减速由P2Fv知，此后保持功率P2不变继续行驶，v减小，F增大，当Ff时，汽车不再减速，而以一较小速度匀速行驶，牵引力不再增大答案为C.图1377通过一动滑轮提升质量为1 kg的重物，如图137所示，竖直向上拉绳子，使重物由静止开始以5 m/s2的加速度上升，不计动滑轮及绳子的质量和摩擦，则拉力在1 s末的瞬时功率为()A75 W B25 WC12.5 W D37.5 W解析：选A.根据牛顿第二定律知2Fmgma，带入数据解得F7.5 N,1 s末物体的速度为v1at5 m/s，则力F作用点的速度v22v110 m/s，所以拉力在1 s末瞬时功率为PFv275 W，故正确选项为A.8汽车在平直公路上行驶，前一段时间内发动机的功率为P1，后一段时间内的功率为P2.已知在两段时间内发动机做的功相等，则在全部时间内发动机的平均功率为()A(P1P2)/2 B.CP1P2/(P1P2) D2P1P2/(P1P2)解析：选D.设两段时间内发动机所做的总功为2W，则所用的时间t，所以平均功率.故正确答案为D.9雨滴在空中运动时所受阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从高空中落下，其质量分别为m1、m2，落至地面前均做匀速直线运动，则其重力的功率之比为()Am1m2 B.C. D.解析：选D.根据题意，阻力f与速度的平方成正比，即fkv2，匀速下落时：fmg，即：kv2mg，得：v又重力的功率：Pmgv，故.10如图138所示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F1、F2、F3做功的功率大小关系是()图138AP1P2P3 BP1P2P3CP3P2P1 DP1P2P3解析：选A.因为加速度a相同，所以沿斜面方向上F的分力相等，又时间相等，所以速度v也相等，据PFvcos知，选A.二、非选择题11下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动车满载情况下在水平平直道路上以额定功率匀速行驶的速度.额定车速整车质量载重电源电源输出电压充电时间额定输出功率电动机额定工作电压和电流18 km/h40 kg80 kg36V/12 Ah36 V68 h180 W36 V/6 A请参考表中数据，完成下列问题(g取10 m/s2)：(1)求电动车在水平平直道路上行驶过程中受到阻力的大小(2)若电动车满载时以额定功率行驶，当车速为3 m/s时的加速度为多少？解析：(1)设电动车的额定车速为vm，此时电动车牵引力为F1，则：P额F1vmF1f0联立可得f36 N(2)当车速度为3 m/s，此时电动车牵引力为F2，P额F2vF2fma联立可得a0.3 m/s2.答案：(1)36 N(2)0.3 m/s212额定功率为80 kW的汽车，在某平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s，汽车的质量为m2103 kg.如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s2，运动过程中阻力恒定求：(1)汽车所受的恒定阻力是多大？(2)2 s末汽车的瞬时功率是多大？(3)匀加速直线运动的时间是多长？(4)在匀加速直线运动中，汽车的牵引力做的功是多大？解析：(1)当Ff时，速度最大，所以根据vm得f80 N4103 N.(2)根据牛顿第二定律得Ffma根据瞬时功率计算式，得PFvF