2019-2020学年高中物理 第四章 机械能和能源 第2节 功率练习（含解析）教科版必修2

功率从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 n的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g10 m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为( )a300 w b400 wc500 w d700 w解析：选a物体落地瞬间vygt30 m/s，所以pggvy300 w，故a正确2一质量为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tt时刻f的功率是( )a. b.c. d.解析：选c由牛顿第二定律得fma，a，t时刻的速度vat，由功率的定义式得pfv(多选)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图像如图所示，已知汽车的质量为m2103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的01倍，g取10 m/s2，则( )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图像知，前5 s的加速度a2 m/s2，由牛顿第二定律知，前5 s内的拉力fkmgma，得f(0121031021032) n6103 n，故b对、a错；又5 s末达到额定功率pfv5610310 w6104 w60 kw，故c对；最大速度vmax m/s30 m/s，故d对(多选)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( )af2f1v1v2 bf2f1v1f1v1v2 df2f1v11，所以v125g，选项c正确；在0425 s时间内，阻拦系统对飞机的作用力f合不变，但v减小，所以功率减小，选项d错误三、非选择题质量为3 kg的物体，从高30 m处自由落下，(g取10 m/s2)问：(1)第2 s内重力做功的功率是多少？(2)第2 s末重力做功的功率是多少？解析：(1)第2 s内是指一段时间，应对应p， 是平均功率第2 s内的位移xg(tt)10(2212) m15 m重力做的功wmgx31015 j450 j重力在第2 s内的功率p w450 w(2)第2 s末指时刻，应采用pfv计算，是瞬时功率第2 s末物体的速度vgt2102 m/s20 m/s第2 s末重力做功的瞬时功率pmgv31020 w600 w答案：(1)450 w(2)600 w一辆总质量为15 t的卡车，其额定功率是180 kw，假定它在平直的公路上运动时受到的阻力是卡车总重的003 倍，试求：(1)卡车以15 m/s2的加速度由静止开始匀加速运动所经历的时间(2)分析卡车的运动情况，并求出卡车运动的最大速度解析：(1)卡车以恒定的加速度a15 m/s2加速时，由牛顿第二定律得：ffma，所以ffma00315 00010 n15 00015 n27 000 n在此阶段卡车的牵引力保持不变，但卡车的速度不断增加，卡车的实际功率不断增大，当功率增大到额定功率时，p额fv所以v m/s所以t s44 s(2)当达到额定功率后，随着车速的增大，牵引力变小，加速度变小，当加速度减小到0时，卡车速度达到最大，之后做匀速运动，此时ff故vmax m/s40 m/s答案：(1)44 s(2)见解析40 m/s如图为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重机将质量m5103 kg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a02 m/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vm102 m/s的匀速运动取g10 m/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p0f0vmf0mg代入数据，有：p051104 w(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：p0fv1fmgmav1at1由代入数据得：t