《优化方案》2013年人教版物理必修二第七章第三节《功率》知能演练轻松闯关

1 关于功率的概念 以下说法正确的是 A 功率大说明物体做功多 B 功率小说明物体做功少 C 机器做功越多 其功率越大 D 机器做功越快 其功率越大 解析 选 D 功率反映做功的快慢 不能反映做功的多少 功率大时 做功不一定多 故只 有 D 正确 2 2012 清华附中高一检测 质量为 5 吨的汽车 在水平路面上以加速度 a 2 m s2启动 所 受阻力为 1 0 103 N 汽车启动后第 1 秒末的瞬时功率是 A 22 kW B 2 kW C 1 1 kW D 20 kW 解析 选 A 设汽车牵引力为 F 由牛顿第二定律 F F阻 ma 可得 F 11000 N 又因为 v at 2 m s 所以 P Fv 22000 W 22 kW A 对 3 汽车上坡的时候 司机必须换低挡 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 汽车的牵引力除了要克服阻力以外 还要克服重力沿斜面向下 的分力 所以需要增大牵引力 F 由 F牵 可知 在 P 一定的情况下 可通过减小 v 来实 P v 现增大牵引力 F 的目的 故只有 C 正确 4 2012 高考上海卷 位于水平面上的物体在水平恒力 F1作用下 做速度为 v1的匀速运动 若作用力变为斜向上的恒力 F2 物体做速度为 v2的匀速运动 且 F1与 F2功率相同 则可 能有 图 7 3 5 A F2 F1 v1 v2 B F2 F1 v1F1 v1 v2 D F2 F1 v1 v2 解析 选 BD 设 F2与水平方向成 角 由题意可知 F1v1 F2 v2 cos 因 cos 1 故 F1v1 F2v2 当 F2 F1时 一定有 v1F1时 有 v1 v2 v1 v2 v1 v2三种可能 故选项 C 错误 当 F2 F1时 一定有 v1P2 C W1 W2 P1 P2 D W1 W2 P1 P2 解析 选 B 两次拉物体用的力都是 F 物体的位移都是 s 由 W Fl 可知 W1 W2 物体在粗 糙水平面上前进时 加速度 a 较小 由 s at2可知用时较长 再由 P 可知 P1 P2 选项 1 2 W t B 正确 3 2012 福州高一检测 在一次举重比赛中 一名运动员在抓举比赛时 将质量为 127 5 kg 的杠铃举起历时约 2 s 该运动员在举起杠铃过程中的平均功率 图 7 3 6 A 几十瓦左右 B 一千瓦左右 C 几十千瓦左右 D 几百千瓦左右 解析 选 B 抓举过程中运动员克服重力做功 W mgh 杠铃上升的高度 h 约为 2 m 时间 t 约为 2 s 则平均功率 P W 1275 W 1 275 kW 故 B 正确 W t mgh t 127 5 10 2 2 4 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 后保持不变 D 先增大 后保持不变 解析 选 C 由 P1 Fv 知 当汽车以功率 P1匀速行驶时 F Ff 加速度 a 0 若突然减小 油门 汽车的功率由 P1减小到 P2 则 F 突然减小 整个过程中阻力 Ff恒定不变 即 F Ff 此时加速度 aFf 合力恒定 做匀加速直线运动 v v0 at 所以牵引 力功率 P Fv Fv0 Fat D 正确 7 2012 武汉外国语学校高一检测 铁路提速要解决许多具体的技术问题 其中提高机车牵 引力功率是一个重要的问题 若匀速行驶时 列车所受阻力大小与速度的平方成正比 即 f kv2 那么 当列车分别以 120 km h 和 40 km h 的速度在水平直轨道上匀速行驶时 机 车的牵引力功率之比为 A 3 1 B 9 1 C 27 1 D 81 1 解析 选 C 根据公式 P fv kv3 可得列车分别以 120 km h 和 40 km h 的速度匀速行驶时 机车的牵引力功率之比为 27 1 故 C 正确 8 如图 7 3 10 所示 某人通过一个光滑的定滑轮 用不变的速度匀速地把一只猴子提高 h 第一次 猴子相对绳不动 人提拉所做的功为 W1 功率为 P1 第二次 人拉绳速度不变 猴子相对绳匀速上爬 人提拉所做的功为 W2 功率为 P2 则有 图 7 3 10 A P1 P2 W1 W2 B P1 P2 W1 W2 C P1 P2 W1 W2 D P1 P2 W1 W2 解析 选 C 由于猴子沿绳子匀速上爬 因此人拉绳子的拉力大小不变 又因为人拉绳子的 速度也不变 因此人提拉的功率不变 但猴子上升同样的高度时 人拉绳子的位移变小 即人拉绳子所做的功也变小了 9 完全相同的两辆汽车 以相同速度在平直的公路上并排匀速行驶 当它们从车上轻推下 质量相同的物体后 甲车保持原来的牵引力继续前进 乙车保持原来的功率继续前进 一 段时间后 A 甲车超前 B 乙车超前 C 仍齐头并进 D 先是甲车超前 后乙车超前 解析 选 A 两辆车以相同的速度并排行驶时 当同时从两辆车上轻 推下质量相同的物体 它们所受阻力必定有所减小 使牵引力大于 阻力 速度增大 不过此后 甲车保持原来的牵引力则做匀加速运 动 乙车保持功率不变 P Fv 速度增大 则牵引力减小 做加速度 越来越小的加速运动 容易看出 它们的初速度一致 匀加速运动 的图线一定是功率不变的加速运动图线在零时刻的切线 很明显乙 曲线与时间轴围成的面积小于甲图线与时间轴围成的面积 即相同时间内乙的位移小于甲 的位移 故甲车一定超前乙车 所以本题应选 A 二 非选择题 10 2012 长春高一检测 如图 7 3 11 所示 在光滑的水平面上 质量 m 3 kg 的物体 在水平拉力 F 6 N 的作用下 从静止开始运动 求 图 7 3 11 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 物体在 3 s 内做匀加速直线运动 a x at2 F m 1 2 可得 x 9 m W Fx 6 N 9 m 54 J 2 由 P W t 可得 P 18 W 3 3 s 末的速度 v at P Fv 可得 P 36 W 答案 1 54 J 2 18 W 3 36 W 11 人的心脏每跳一次大约输送 8 10 5 m3的血液 正常人血压 可看做心脏压送血液的压 强 的平均值约为 1 5 104 Pa 心跳约每分钟 70 次 据此估测心脏工作的平均功率约为多 少瓦 解析 我们将心脏做功等效为血压推动液体做功模型 从而估算出心脏的平均功率 设心脏跳动一次使血液流过距离 L 流过血管的横截面积均为 S 根据 P W t W F L F p S 推出 P 即 P pS L t p V t W 1 4 W 1 5 104 8 10 5 70 60 答案 1 4 W 12 汽车的质量为 2 0 t 汽车发动机的额定功率为 60 kW 在平直的公路上行驶的最大速度 为 108 km h 试讨论 1 若汽车由静止开始以加速度 a 1 5 m s2启动 能维持多长时间 2 若接着以额定功率运行 再经 t1 15 s 达到最大速度 那么汽车启动过程中发动机共做 了多少功 解析 1 以额定功率运行且牵引力等于阻力时 速度达到最大 阻力 Ff N 2 0 103 N P vm 60 103 30 设匀加速阶段的牵引力为 F 由 F Ff ma 得 F Ff ma 5 0 103 N 匀加速阶段的末速度为 v 12 m s P F 能维持的时间