2019_2020学年高中物理第1章功和功率第3节功率随堂演练巩固提升鲁科版必修2.docx

第3节功率随堂检测学生用书P111(多选)关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的是()A力对物体做功越多，这个力的功率就越大B力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大C力对物体做功少，其功率也可能很大；力对物体做功多，其功率也可能很小D功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功多少的物理量解析：选CD.功率P表示单位时间内所做的功，当t一定时，W越大，P越大；当W一定时，t越小，P越大单纯只强调两个因素中的一个，而不考虑另一个因素情况的说法是错误的，故A、B错误如果W较小，但当t很小时，P也可能很大；如果W较大，但t很大时，P也可能很小，所以C正确由P可知P是表示做功快慢的物理量，P越大反映的是单位时间内做功越多，也就是做功越快，故D正确2一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在前t秒内重力对它做功的平均功率P及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为()Amg2t2，Pmg2t2Bmg2t2，Pmg2t2Cmg2t，Pmg2tDmg2t，P2mg2t解析：选C.前t秒内重力做功的平均功率mg2t；t秒末重力做功的瞬时功率PFvmggtmg2t，故C正确3在一次抗震救灾中，运输救灾物资的某汽车发动机的额定功率为80 kW，它以额定功率在平直公路上行驶的最大速度为20 m/s，则汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是()A1 600 NB2 500 NC4 000 N D8 000 N解析：选C.当汽车在额定功率下运动达到最大速度时，说明汽车的加速度等于零，即阻力等于牵引力，则有fF.故汽车在以最大速度匀速行驶时所受到的阻力为f N4103 N，选项C对，其他选项均错4汽车发动机的额定功率为P，汽车的质量为m，若汽车在水平路面从静止开始以恒定的加速度a做匀加速直线运动，受到的阻力恒为f，则这一过程能持续的时间为()A. B.C. D.解析：选D.汽车以恒定的加速度a匀加速运动，汽车的牵引力为Ffma，随着速度不断增加，牵引力不变，则功率不断增大，达到额定功率时，匀加速运动结束，此时汽车的速度为v，又知vat，那么，汽车匀加速运动的时间为t，选项D正确5一辆汽车质量为2103 kg，最大功率为3104 W，在水平路面由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定发动机的最大牵引力为6103 N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示试求：(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动？(2)v2的大小；(3)整个运动中的最大加速度；(4)当汽车的速度为10 m/s时发动机的功率为多大？解析：(1)图线AB表示牵引力F不变，阻力f不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达最大速度v2，此后汽车做匀速直线运动(2)汽车速度为v2，牵引力为F12103 N，v2 m/s15 m/s.(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大，阻力f N2 000 Na m/s22 m/s2.(4)与B点对应的速度为v1 m/s5 m/s当汽车的速度为10 m/s时处于图线BC段，故此时的功率为最大功率，Pm3104 W.答案：(1)见解析(2)15 m/s(3)2 m/s2(4)3104 W课时作业学生用书P97(单独成册)一、单项选择题1关于P和PFv，下列说法中正确的是()A两式中的P一定是指作用在物体上的合力的功率B某一个力做的功越多，则这个力的功率一定越大C只有F为恒力时，PFv才适用D当v是平均速度时，P是与该平均速度对应的平均功率解析：选D.功率可以是指某一个力做功的快慢，也可以指合外力做功的快慢，选项A错误；做功多，做功不一定快，选项B错误；关系式PFv对于变力的功率也适用，选项C错误；关系式PFv中的速度v若是平均速度，则功率就是与之对应的平均功率，选项D正确2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，得到较大的牵引力解析：选C.汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F可知，在P一定时，要增大牵引力，必须减小速度3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.B.C. D.解析：选D.设两段时间内发动机所做的总功为2W，则所用时间t，所以平均功率为P.4列车提速的一个关键技术问题是提高机车发动机的功率已知匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即fkv2.设提速前速度为80 km/h，提速后速度为120 km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为()A. B.C. D.解析：选C.由PFv知，匀速运动时PFvkv3，提速前后功率比即为速度的三次方之比，故P1P2827.选项C正确5.如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是()A逐渐增大B逐渐减小C先增大，后减小D先减小，后增大解析：选A.因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G，水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点设绳子与竖直方向夹角为，则tan ，得FGtan ，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是一直增大的故A正确，B、C、D错误6如图所示，在三个相同的光滑斜面上分别将质量均为m的物体以相同的加速度自底端由静止开始拉上斜面，当拉至顶端时，拉力F1、F2和F3的功率分别为P1、P2和P3，则P1、P2和P3之间的大小关系是()AP1P2P3 BP1f，但拉力不变，由PF1v知随速度的增大，拉力的功率随时间线性变大；t1时刻拉力立即变为f，即F2f，拉力的功率立即变小；t1t2拉力功率不变；t2时刻，物体减速，拉力小于阻力，即F3f，拉力的功率立即变小，以后拉力不变，随速度的减小，功率逐渐减小在t1和t2时刻，功率发生了突变故B项正确10一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其vt图象如图所示已知汽车的质量为m2103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍(取g10 m/s2)，则以下说法正确的有()A汽车在前5 s内的牵引力为4103 NB汽车在前5 s内的牵引力为6103 NC汽车的额定功率为60 kWD汽车的最大速度为30 m/s解析：选BCD.由vt图象可知前5 s内的加速度a m/s22 m/s2，由牛顿第二定律得F0.1mgma，即牵引力Fm(a0.1g)6103 N，P额Fv610310 W6104 W60 kW，汽车的最大速度vmax m/s30 m/s，故选项B、C、D均正确，选项A错误三、非选择题11.如图所示，在光滑的水平面上，质量m3 kg的物体，在水平拉力F6 N的作用下，从静止开始运动，经过3 s运动了9 m求：(1)力F在3 s内对物体所做的功(2)力F在3 s内对物体做功的平均功率(3)在3 s末，力F对物体做功的瞬时功率解析：(1)根据功的定义式WFs得，力F在3 s内对物体做的功为W69 J54 J.(2)由功率的定义式P得，力F在3 s内对物体做功的平均功率为P W18 W.(3)在3 s末，物体的速度为v，由运动学公式st可知，v6 m/s，因此，力F在3 s末对物体做功的瞬时功率为PFv66 W36 W.答案：(1)54 J(2)18 W(3)36 W12某汽车发动机的最大功率为63 kW，汽车满载时，质量为1 225 kg，最高车速是165 km/h，汽车在水平路面上行驶(g取10 m/s2)求：(1)汽车所受阻力与车重的比值是多少？(2)若汽车从静止开始，以1.0 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持