高中物理 7.3《功率》同步规范训练

PAGEPAGE13功率(时间：60分钟)知识点根底中档稍难功率的理解1、23功率的计算4、56机车启动问题78、9综合提升1210、11知识点一功率的理解1．以下有关功、功率的说法中，正确的选项是()．A．做功越多，功率越大B．力越大，力的功率越大C．功率越大，做功越快D．力越大，速度越大，力的功率一定越大解析此题考察功率的概念．功率是描述做功快慢的物理量，不是描述做功多少的物理量，故A项错、C项正确．力的功率为P＝Fvcosα，由此知力越大，速度越大，力的功率不一定越大，故B、D两项均错．应选C.答案C2．关于功率公式P＝eq\f(W,t)和P＝Fv的说法正确的选项是()．A．由P＝eq\f(W,t)知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B．由P＝Fv只能求某一时刻的瞬时功率C．从P＝Fv知汽车的功率与它的速度成正比D．从P＝Fv知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比解析P＝eq\f(W,t)是对应一段时间内的功率，是平均功率，在P＝Fv中，假设v为平均速度，那么P为平均功率，假设v为瞬时速度，那么P为瞬时功率．当P一定时，F与v成反比．答案D3．飞行员进展素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开场下摆，如图7-3-4()．图7-3-4A．一直增大 B．一直减小C．先增大后减小 D．先减小后增大解析在刚开场运动时，飞行员的速度为零，故重力的瞬时功率为零，到达最低点时飞行员的速度最大，但飞行员的速度方向和所受重力的方向垂直，故飞行员在最低点时重力的瞬时功率也为零，但飞行员在中间过程的瞬时功率并不为零，故飞行员受到的重力的瞬时功率是先增大后减小．答案C知识点二功率的计算4．如图7-3-5所示，通过一动滑轮提升质量为1kg的物体，竖直向上拉绳子使物体由静止开场以5m/s2的加速度匀加速上升，不计动滑轮及绳子的质量和摩擦，那么拉力在1s()．A．75W B．25WC．12.5W D．37.5W图7-3-5解析由牛顿第二定律可得2F－mg＝ma，解得F＝7.5N．1s末物体的速度为v1＝at＝51s末力F作用点的速度v2＝2v1＝10m那么拉力在1s末的瞬时功率P＝F·v2＝75W.故正确选项为A.答案A5．设飞机飞行中所受阻力与速度的平方成正比，如果飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，那么发动机功率为8P时，飞机飞行的速度为()．A.eq\r(2)v B．2v C．4v D．8v解析当速度为v匀速度飞行时，牵引力F＝Ff＝kv2，那么P＝Fv＝kv3；设功率为8P时，速度为v′，那么8P＝kv′3.由以上两式得v′＝2v.答案B6．甲、乙两个质量相同的小球，在距地面相同的高处，以不同的初速度水平抛出，速度v甲∶v乙＝2∶1，不计空气阻力，以下说法正确的选项是()．A．从抛出到落地的过程中，重力对甲球做功的平均功率大B．从抛出到落地的过程中，重力对两球做功的平均功率相等C．落地时，重力对甲球做功的瞬时功率大D．落地时，重力对两球做功的瞬时功率相等解析从抛出到落地的过程中，重力做功相等．W甲＝W乙＝mgh，下落时间相等t甲＝t乙＝eq\r(\f(2h,g)).由P＝eq\f(W,t)可知，重力对两球做功的平均功率相等，A错、B对．落地时，两球的竖直分速度相等v甲竖＝v乙竖＝eq\r(2gh).而重力做功的瞬时功率等于重力与物体竖直分速度的乘积，所以瞬时功率相等，C错、D对．答案BD知识点三机车启动问题7．一汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变．汽车的发动机始终以额定功率输出，关于牵引力和汽车速度的以下说法中正确的选项是()．A．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大B．汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大C．汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大D．当牵引力等于阻力时，速度到达最大值解析汽车的发动机输出功率恒定，即P一定，那么由公式P＝Fv可得：v增大，F减小，但由于合外力方向与汽车运动方向一致，因此汽车速度仍在增大，当汽车受到的牵引力和阻力相等时，汽车速度到达最大值，而后进展匀速运动．答案CD8．质量为m，发动机的额定功率为P0的汽车沿平直公路行驶，当它的加速度为a时，速度为v，测得发动机的实际功率为P1，假设运动中所受阻力恒定，那么它在平直公路上匀速行驶的最大速度是()．A．vB.eq\f(P1,ma)C.eq\f(P0v,P1－mav)D.eq\f(P1v,P0－mav)解析当汽车加速度为a时，有F＝Ff＋ma＝eq\f(P1,v)，得阻力Ff＝eq\f(P1,v)－ma.当F＝Ff时，速度最大为vmax，那么vmax＝eq\f(P0,Ff)＝eq\f(P0v,P1－mav)，应选C.答案C9．质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行驶，汽车匀速运动的速度为v1，那么当汽车以较小的速度v2行驶时，汽车的加速度为多少？解析汽车以恒定的功率在公路上行驶时，由于速度逐渐增加，牵引力减小，汽车做加速度减小的加速运动，直到匀速运动时为止．设匀速运动时牵引力为F，阻力为Ff，那么F＝Ff，P＝Fv1＝Ffv1,所以Ff＝eq\f(P,v1).设速度为v2时牵引力为F1，那么F1＝eq\f(P,v2).根据牛顿第二定律知：a＝eq\f(F1－Ff,m)＝eq\f(\f(P,v2)－\f(P,v1),m)＝eq\f(P（v1－v2）,mv1v2).答案eq\f(P（v1－v2）,mv1v2)10．汽车在平直公路上行驶，前一段时间内发动机的功率为P1，后一段时间内的功率为P2，已知在两段时间内发动机做的功相等，那么在全部时间内发动机的平均功率为()．A.eq\f(P1＋P2,2) B.eq\r(P1P2)C.eq\f(P1P2,P1＋P2) D.eq\f(2P1P2,P1＋P2)解析总平均功率P＝eq\f(P1t1＋P2t2,t1＋t2)，而P1t1＝P2t2.故P＝eq\f(2P1P2,P1＋P2)，D正确．答案D11．人的心脏一次大约输送8×10－5m3的血液，正常人血压(可看作心脏压送血液的压强)的平均值约为1.5×104解析设想人的血液是在一圆柱形血管中被输送，血管截面积为S，那么作用力F＝pS，血液被输送的距离d＝eq\f(V,S)，故每分钟内心脏做的功为W＝Fd＝pS·eq\f(V,S)＝pV.做功的平均功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(1.5×104×8×10－5×70,60)W＝1.4W.答案1.412．汽车质量为2000kg，汽车发动机的额定功率为80kW，它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s，现在汽车在该公路上由静止开场以2m(1)汽车所受阻力是多大？(2)这个匀加速的过程可以维持多长时间？(3)开场运动后的第3s末，汽车发动机的瞬时功率为多大？解析(1)汽车到达额定功率后，速度到达最大值时，牵引力大小等于阻力，即Ff＝F＝eq\f(P,v)＝4×103N.(2)汽车做匀加速直线运动的条件是合外力恒定，由于汽车所受阻力恒定，那么牵引力恒定．由于v不断增大，因而P输不断增大，当v到达某一值时，P输到达额定功率．假设v再增大，由于功率不能再增大，因而牵引力必减小，匀加速运动完毕，汽车将做加速度减小的变加速运动，当a＝0时，v到达最大值．设匀加速运动时的牵引力为F，那么F＝Ff＋m