2013高中物理 7.3《功率》同步课堂对点演练

1 20132013 高中物理 新人教必修二 高中物理 新人教必修二 7 3 7 3 功率功率 课堂对点演练课堂对点演练 功率的计算 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 B 2 倍 C 4 倍 D 8 倍 2 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F kv2 此时牵引 力的功率P1 kv2 v kv3 同理可知 船速为 2v时 牵引力的功率P2 k 2v 3 则 8 P2 P1 答案 D 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 A W1 W2 P1 P2 B W1 W2 P1 P2 C W1 W2 P1 P2 D W1 W2 P1 P2 解析 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 1 2 W t 项 B 正确 答案 B 3 如图 7 3 3 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多少 整个过程中重力 做功的平均功率是多少 g取 10 m s2 图 7 3 3 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F ma得物体的加速度 2 a 10 m s2 5 m s2 mgsin 30 m 1 2 物体下滑到底端时的速度 v m s 10 m s 2al2 5 10 此时重力的瞬时功率 P mgvcos mgvcos 60 1 2 10 10 W 60 W 1 2 物体下滑过程中重力做的功 W mgl sin mgl sin 30 1 2 10 10 J 60 J 1 2 物体下滑的时间t s 2 s v a 10 5 重力做功的平均功率P W 30 W W t 60 2 答案 60 W 30 W 机车启动问题 4 质量为 2 t 的汽车 发动机的牵引功率为 30 kW 在水平公路上 能达到的最大速度为 15 m s 当汽车的速度为 10 m s 时的加速度大小为 A 0 5 m s2 B 1 m s2 C 1 5 m s2 D 2 m s2 解析 当汽车达到最大速度时 即为牵引力等于阻力时 则有P Fv Ffvm Ff P vm N 2 103 N 30 103 15 当v 10 m s 时 F N 3 103 N P v 30 103 10 所以a m s2 0 5 m s2 F Ff m 3 103 2 103 2 103 答案 A 5 汽车的质量为 4 103 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 8 103 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 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 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vm F阻vm 所以vm 代入数据得vm 7 5 m s P额 F阻 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v at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vt F牵atm tm 代入数据可解得tm 3 75 s P额 F牵a P额 F牵F牵 F阻 m 3 汽车的加速度为 0 6 m s2时的牵引力F F阻 ma 代入数据可解得 F 6 4 103 N 8 103 N 说明匀加速运动过程已经结束 此时汽车的功率为 P额 所以由P额 F牵v可得 v m s 4 7 m s P额 F 30 103 6 4 103 4 汽车在匀加速运动过程中 发动机做的功 也就是牵