2018版高中物理第一章功和功率第3节功率试题鲁科版必修220180704190

1、第3节功率【二维选题表】物理观念科学思维科学探究科学态度与责任对功率的理解1(易)2(易),3(易),4(易)功率的计算5(易),6(易),10(中),11(中)公式p=fv的应用7(易),8(易),9(中),12(难)7(易),9(中),12(难)基础训练1.下列关于功率的说法中正确的是(d)a.由p=知,力做的功越多,功率越大b.由p=fv知,物体运动得越快,功率越大c.由w=pt知,功率越大,力做的功越多d.由p=fvcos 知,某一时刻,即使力和速度都很大,但功率不一定大解析:由公式p=可知,只有p,w,t中两个量确定后,第三个量才能确定,故选项a,c错误;由p=fv可知,p与f,v有

2、关,故选项b错误,由p=fvcos 可知,p还与有关,故选项d正确.2.(2016·江苏徐州期末)如图所示,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,那么(d)a.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:由w=fs知,两种情况下,力f做功相等,但在光滑水平面上用时少,由p=知,在光滑水平面上平均功率较大,故选项d正确.3. 飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆

3、,到达竖直状态的过程中,飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是(c)a.一直增大b.一直减小c.先增大后减小d.先减小后增大解析: 对飞行员受力及运动分析如图所示,在a位置,飞行员受重力但速度为零,所以p=mgv=0;在b位置,飞行员受重力mg,速度为v,=90°,所以p=fvcos =0,在a,b之间的任意位置c,0°<<90°,由p=fvcos 知p为一个大于零的数值,所以飞行员所受重力的瞬时功率先增大后减小,选项c正确.4. 如图所示是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图象,那么甲物体的功率p甲与乙物体的功率p乙相比(b)a.p甲>p乙b.p甲&

4、lt;p乙c.p甲=p乙d.无法判定解析:根据功率的定义式p=可知,在功与所用时间的关系图象中,直线的斜率表示该物体的功率.因此,由图线斜率可知p甲<p乙,选项b正确.5.质量为m的物体从高处由静止下落,若不计空气阻力,在第2 s内和第3 s内重力做的功的功率之比为(物体未落到地面)(a)a.35b.11c.13d.23解析:物体做自由落体运动,第2 s和第3 s内位移之比为35,故做功之比为35,由p=知功率之比为35,选项a正确.6.一小球做自由落体运动,不计空气阻力,小球在空中运动的过程中重力做功的功率p随时间t变化的图象是(a)解析:小球做自由落体运动,其速度v=gt,重力做功的

5、功率p=mg·v=mg2·t.故选项a正确.7.(2016·福建四地六校联考)手动挡汽车上坡时,司机一般都会将变速挡换到低速挡位上,这样做的主要目的是(d)a.节省燃料b.使汽车获得较大的功率c.避免因车速过大而发生危险d.使汽车获得较大的牵引力解析:司机用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡,由p=fv可知,在功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大,此时更容易上坡,所以选项d正确.8.质量为m的物体沿倾角为的固定斜面滑至底端时的速度大小为v,此时支持力的瞬时功率为(b)a.mgvb.0c.mgvcos d.mgvtan 解析:物体沿

6、斜面滑至斜面底端时的速度方向沿斜面向下,与支持力夹角为90°,因而支持力的瞬时功率为0.选项b正确.9.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(c)a.1 600 nb.2 500 nc.4 000 nd.8 000 n解析: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f=f=.故汽车在以最大速度匀速行驶时所受到的阻力f= n=4×103 n,选项c正确.素养提升10.(2016·福建福州测试)(多选)

7、光滑水平面上质量为m=1 kg的物体在水平拉力f的作用下从静止开始运动,如图(甲)所示,若力f随时间t的变化情况如图(乙)所示,则下列说法正确的是(bd)a.拉力在前2 s内和后4 s内做功之比为11b.拉力在前2 s内和后4 s内做功之比为13c.拉力在4 s末和6 s末做功的功率之比为23d.拉力在前2 s内和后4 s内做功的功率之比为23解析:根据牛顿第二定律得在02 s内,加速度a1=4 m/s2,在26 s内,加速度a2=2 m/s2,在2 s末的速度v0=a1t1=8 m/s前2 s内的位移s1=a1=8 m,在26 s内的位移s2=v0t2+a2=48 m,则拉力在前2 s内做功

8、为w1=f1s1=32 j,在后4 s内做功为w2=f2s2=96 j,所以w1w2=3296=13,故选项a错误,b正确;4 s末的速度v4=a1t1+a2t3=12 m/s,6 s末的速度v6=a1t1+a2t2=16 m/s,则=,故选项c错误;拉力在前2 s内的功率=16 w;后4 s内做功的功率=24 w,则=,故选项d正确.11. 如图所示,位于水平面上的物体a,在斜向上的恒定拉力作用下,由静止开始向右做匀加速直线运动.已知物体质量为10 kg,f的大小为100 n,方向与速度v的夹角为37°,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,g=10 m/s2.求:(sin 37&#

9、176;=0.6,cos 37°=0.8)(1)第2 s末,拉力f对物体做功的功率是多大?(2)从运动开始,物体前进12 m过程中拉力对物体做功的平均功率是多大?解析:(1)物体对水平面的压力n=mg-fsin 37°=100 n-100×0.6 n=40 n由牛顿第二定律得物体的加速度a= m/s2=6 m/s2第2 s末,物体的速度v=at=12 m/s拉力f对物体做功的功率p=fvcos 37°=960 w.(2)从运动开始,前进12 m用时t= s=2 s该过程中拉力对物体做功w=fscos 37°=100×12×0

10、.8 j=960 j拉力对物体做功的平均功率p= w=480 w.答案:(1)960 w(2)480 w12.质量为2 000 kg的汽车在平直公路上行驶,所能达到的最大速度为20 m/s,设汽车所受阻力为车重的0.2倍(即f=0.2mg).如果汽车在运动的初始阶段以2 m/s2的加速度由静止开始做匀加速行驶,试求:(g取10 m/s2)(1)汽车的额定功率.(2)汽车在匀加速行驶时的牵引力.(3)汽车在3 s内牵引力所做的功.(4)汽车在第3 s末的瞬时功率.(5)试画出汽车在8 s内的p-t图象.解析:(1)汽车达到最大速度时做匀速运动,此时有f=f0,则p=f0vm=fvm=0.2mgvm=80 kw.(2)汽车匀加速行驶时,根据牛顿第二定律得f-f=ma.所以牵引力f=f+ma=8 000 n.(3)因