2022-2022学年高中物理第7章机械能守恒定律第3节功率练习含解析新人教版必修2.doc

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1、第3节功率一、选择题1关于功率的概念，以下说法中正确的选项是()A功率是描述力对物体做功多少的物理量B力做功时间越短，力的功率一定越大C力做功越多，力的功率一定越大D力对物体做功越快，力的功率一定越大解析：选D功率是描述力对物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，A错误，D正确；力对物体做功时间短或者做功多，未必做功快，B、C错误2(2022吉林实验期中)关于功率，以下说法正确的选项是()A由P知，力做功越多，功率就越大B由F知，功率一定时，速度越大，力越小C由PFv知，物体运动越快，功率越大D由WPt知，功率越大，力做功越多解析：选B根据P可知，机器做功越多，其功率不一定就越大，还要看时间

2、，故A错误；根据F可知，当汽车以恒定功率运动时，牵引力与运动速率成反比，速度越大，牵引力越小，B正确；由PFv知，物体运动越快，功率不一定越大，还与牵引力大小有关，C错误；由WPt知，功率越大，力做功不一定越多，还与做功的时间有关，D错误3(2022吉林实验期中)某汽车以相同的功率在甲、乙两水平路面上行驶，假设该车行驶时受到甲、乙两路面的阻力分别为车重的k1、k2倍，那么该车在甲、乙两水平路面上行驶的最大速度之比为()Ak1k2Bk2k1Ck12k22 Dk22k12解析：选B设汽车的功率为P，质量为m，那么有Pk1mgv1k2mgv2，所以，应选项B正确4(2022德化、永安、漳平三校联考)

3、在平直公路上以一定速率(约为5 m/s)行驶的自行车所受阻力为车和人总重量的0.02倍，如下图，(车和人的总质量约为100 kg)那么骑车人的功率最接近于()A0.1 kW B1103 kWC1 kW D10 kW解析：选A骑车时的牵引力Ff0.02mg0.021 000 N20 N，那么骑车人的功率PFv205 W100 W0.1 kW，故A正确，B、C、D错误5质量为5 t的汽车，在水平路面上以加速度a2 m/s2启动，所受阻力为1.0103 N，汽车启动后第1 s末的瞬时功率是()A2 kW B22 kWC1.1 kW D20 kW解析：选B根据牛顿第二定律得FFfma，那么FFfma1

4、 000 N5 0002 N11 000 N汽车第1 s末的速度vat21 m/s2 m/s，所以PFv11 0002 W22 000 W22 kW，故B正确，A、C、D错误6列车提速的一个关键技术问题是提高机车发动机的功率匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即fkv2.设提速前匀速运动速度为80 km/h，提速后匀速运动速度为120 km/h，那么提速前与提速后机车发动机的功率之比为()A. BC. D解析：选C根据PFv，Ffkv2，得，应选项C正确7同一恒力按同样的方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同一段距离时，恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2

5、、P2，那么二者的关系是() AW1W2、P1P2 BW1W2、P1P2CW1W2、P1P2 DW1W2、P1P2解析：选B恒力做的功仅由力、位移及二者夹角决定，由题意，很显然W1W2；沿粗糙面运动时，加速度小，通过相同位移所用时间长，即t1t2，根据P，那么有P1P2，应选项B正确8(多项选择)一辆轿车在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过时间t0，其速度由零增大到最大值vm.假设所受阻力Ff为恒力，关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况正确的选项是()解析：选BCD汽车以恒定的牵引力F启动，由a得，物体先做匀加速运动，由PFv知，轿车输出功

6、率增加，当功率到达额定功率时，牵引力减小，加速度减小，物体做加速度逐渐减小的加速运动，当FFf时，速度到达最大，之后物体做匀速运动，选项B、C、D正确9如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g取10 m/s2)()A物体加速度大小为2 m/s2B4 s末F的功率大小为42 WCF的大小为21 ND4 s内F做功的平均功率为42 W解析：选B由速度时间图象可得物体加速度a0.5 m/s2，由牛顿第二定律：2Fmgma得F10.5 N，4 s末F的功率PF2v10.522 W42 W，4 s内F做功的

7、平均功率 W21 W，应选项B正确，A、C、D错误10(多项选择)如下图，是汽车牵引力F和车速倒数的关系图象，假设汽车质量为2103 kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30 m/s，那么以下说法正确的选项是()A汽车的额定功率为6104 WB汽车运动过程中受到的阻力为6103 NC汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D汽车做匀加速运动的时间是5 s解析：选AD由图象可知，汽车先做牵引力恒定的匀加速运动，再做额定功率恒定的变加速运动，P额Fv210330 W6104 W，A正确，C错误；当汽车速度最大时牵引力Ff2103 N，B错误；汽车匀加速运动的加速度a2 m/s2，汽

8、车刚到达额定功率时的速度v10 m/s，所以汽车做匀加速运动的时间t5 s，D正确二、非选择题11某型号汽车发动机的额定功率为60 kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1 800 N，求在额定功率下，汽车行驶的速度为15 m/s时，汽车受到的牵引力大小和汽车行驶的最大速度解析：由PF引v知F引 N4 000 N，在以额定功率P60 kW行驶时，汽车受到的阻力是F1 800 N，汽车匀速行驶，速度最大，此时FF引，由于PFvmax，所以vmax m/s33.3 m/s.答案：4 000 N33.3 m/s12如下图，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物

9、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，g10 m/s2.求：(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功率？(sin 370.6，cos 370.8)解析：(1)物体对水平面的压力FNmgFsin 37100 N1000.6 N40 N，由牛顿第二定律得物体的加速度a m/s26 m/s2，第2 s末，物体的速度vat12 m/s，拉力F对物体做功的功率PFvcos 37960 W.(2)从运动开始，前进12 m用时t s2 s，该过程中拉力对物体做功WFlcos 3

10、7100120.8 J960 J，拉力对物体做功的平均功率P W480 W.答案：(1)960 W(2)480 W13如下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加速直线运动，加速度a0.2 m/s2，当起重机输出功率到达其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm1.02 m/s的匀速运动g取10 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，重物到达最大速度时，拉力F0等于重力P0F0vm，P0mgvm，代入数据，有：P05.1104 W(2)匀加速运动结束时，起重机到达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：P0Fv1，Fmgma，v1at1，由，代入数据，得：t15 s，t2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，那么v2at，PFv2，由，代入数据，得：P2.04104 W.答案：(1)5.1104 W(2)5 s2.04104 W