第3节　功　率

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难根底训练1.以下关于功率的说法中正确的选项是DA.由P=Wt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=Wt可知,只有P,W,t中两个量确定后,第三个量才能确定,应选项A,C错误;由P=Fv可知,P与F,v有关,应选项B错误,由P=Fvcos 可知,P还与有

2、关,应选项D正确.2.2019·江苏徐州期末如下图,物体A,B质量一样,A放在光滑的程度面上,B放在粗糙的程度面上,在一样的力F作用下,由静止开场都通过了一样的位移s,那么DA.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一样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,但在光滑程度面上用时少,由P=Wt知,在光滑程度面上平均功率较大,应选项D正确.3. 飞行员进展素质训练时,抓住秋千杆由程度状态开场下摆,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

3、是CA.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下图,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. 如下图是甲、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BA.P甲>P乙B.P甲<P乙C.P甲=P乙D.无法断定解析:根据功率的定义式P=Wt可

4、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,假设不计空气阻力,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AA.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=Wt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,重力做功的功率P=mg·v=mg2·t.应选项A正确.7.2

5、019·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DA.节省燃料B.使汽车获得较大的功率C.防止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“换挡的方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BA.mgvB.0C.mgvcos D.mgvtan 解析:物体沿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°,因此支持力的

6、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,那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是CA.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到达最大速度时,说明汽车的加速度等于零,即阻力等于牵引力,那么有f=F=P额vm.故汽车在以最大速度匀速行驶时所受到的阻力f=80×10320 N=4×103 N,选项C正确.素养提升10.2019·福建福州测试多项选择光滑程度面上质量为m=1 kg的物体在程度拉力F的作用

7、下从静止开场运动,如图甲所示,假设力F随时间t的变化情况如图乙所示,那么以下说法正确的选项是BDA.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=F1m=4 m/s2,在26 s内,加速度a2=F2m=2 m/s2,在2 s末的速度v0=a1t1=8 m/s前2 s内的位移s1=12a1t12=8 m,在26 s内的位移s2=v0t2+12a2t22=48 m,那么拉力在前2 s内做功为W1=F1s1=3

8、2 J,在后4 s内做功为W2=F2s2=96 J,所以W1W2=3296=13,应选项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,那么P4P6=F2v4F2v6=v4v6=34,应选项C错误;拉力在前2 s内的功率P2=W1t1=16 W;后4 s内做功的功率P4=W2t2=24 W,那么P2P4=1624=23,应选项D正确.11. 如下图,位于程度面上的物体A,在斜向上的恒定拉力作用下,由静止开场向右做匀加速直线运动.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°,物体与程度

9、面间的动摩擦因数为0.5,g=10 m/s2.求:sin 37°=0.6,cos 37°=0.81第2 s末,拉力F对物体做功的功率是多大?2从运动开场,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物体对程度面的压力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=Fcos37°-Nm=100×0.8-0.5×4010 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

10、动开场,前进12 m用时t=2sa=2×126 s=2 s该过程中拉力对物体做功W=Fscos 37°=100×12×0.8 J=960 J拉力对物体做功的平均功率P=Wt'=9602 W=480 W.答案:1960 W2480 W12.质量为2 000 kg的汽车在平直公路上行驶,所能到达的最大速度为20 m/s,设汽车所受阻力为车重的0.2倍即f=0.2mg.假如汽车在运动的初始阶段以2 m/s2的加速度由静止开场做匀加速行驶,试求:g取10 m/s21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汽车到达最大速度时做匀速运动,此时有f=F0,那么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因为匀加