鲁科版高中物理必修第2册课后习题 第1章 功和机械能 第2节 功率.docVIP

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第2节功率

合格考达标练

1.下列关于功率的说法正确的是()

A.力对物体做的功越多,功率就越大

B.做功时间短的机械,功率大

C.完成相同的功,用的时间越长,功率越大

D.功率大的机械在单位时间内做的功会更多

解析功率与做功多少和时间长短没有必然的联系,选项A、B错误;完成相同的功,用时越长,功率越小,选项C错误。故选D。

答案D

2.一个质量为m的小球做自由落体运动,那么,在前t秒内重力对它做功的平均功率P及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为(t秒末小球未着地)()

A.P=mg2t2,P=12mg2t

B.P=mg2t2,P=mg2t2

C.P=12mg2

D.P=mg2t,P=2mg2t

解析前t秒内重力做功的平均功率

P=Wt

t秒末重力做功的瞬时功率

P=Fv=mg·gt=mg2t。

选项C正确。

答案C

3.铁路提速要解决许多具体的技术问题,其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题。若匀速行驶时,列车所受阻力与速度的二次方成正比,即f=kv2,那么,当列车分别以120km/h和40km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时,机车的牵引力的功率之比为()

A.3∶1 B.9∶1

C.27∶1 D.81∶1

解析根据公式P=fv=kv3,可得列车分别以120km/h和40km/h的速度匀速行驶时,机车的牵引力功率之比为27∶1。

答案C

4.(多选)一辆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,下列说法正确的是()

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,速度达到最大值

解析汽车的发动机输出功率恒定,即P一定,则由公式P=Fv可得出v增大时F减小;当汽车受到的牵引力和阻力相等时,汽车速度达到最大值,而后做匀速直线运动。故选项C、D正确。

答案CD

5.

如图所示,质量为20kg的小孩坐在雪橇上,现用一个与水平方向成α=37°、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,已知雪橇的质量为20kg,cos37°=0.8。求2s内、第3s时拉力做功的功率。

解析2s内雪橇的位移s=12at2

拉力F做功WF=Fscosα=60×1×0.8J=48J

平均功率P=

第3s时雪橇的速度v=at=1.5m/s,此时拉力的功率P=Fvcos37°=72W。

答案24W72W

6.“氢气型”电动汽车利用氢气和氧气直接反应生成水,对环境没有污染。其发动机的额定功率为24kW,汽车连同驾乘人员总质量为m=2t,在水平路面上行驶时受到的阻力是800N,汽车在额定功率下匀速行驶,求:

(1)匀速行驶的速度大小。

(2)阻力做功的功率大小。

解析(1)汽车匀速行驶时,机车牵引力等于阻力,F=f,又P=Fv,代入数据得v=30m/s。

(2)Pf=fv=800×30W=24000W。

答案(1)30m/s(2)24000W

等级考提升练

7.

一辆小车在水平面上做匀速直线运动,从某时刻起,小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图所示,则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化的规律是下图中的()

解析小车所受的牵引力和阻力恒定,所以小车做匀加速直线运动,牵引力的功率P=Fv=F(v0+at),故选项D正确。

答案D

8.

飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示,在到达竖直状态的过程中飞行员受到的重力的瞬时功率变化情况是()

A.一直增大

B.一直减小

C.先增大后减小

D.先减小后增大

解析根据功率P=Fv可知,飞行员所受重力的瞬时功率P=mgvy。开始下摆时,vy=0,P=0;竖直状态时,vy″=0,P=0;中间状态时,vy≠0,P≠0;所以重力的瞬时功率先增大,后减小。选项C正确。

答案C

9.

如图所示,质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动,A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑,B做自由落体运动。两物体分别到达地面时,下列说法正确的是()

A.重力的平均功率PA

B.重力的平均功率P

C.重力的瞬时功率PA=PB

D.重力的瞬时功率PAPB

解析设斜面高为h,斜面倾角为θ,由于B做自由落体运动,则运动时间为tB=2hg,A做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有a=gsinθ,根据hsinθ=12gsinθtA2得,tA=2hgsin2θ,则可知tAtB,由于重力做功相等,根据P=Wt知,PAPB,故A、B错误;根据运动学公式,有vA=atA=2