高一物理下学期知能优化训练20.doc

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1．关于功率，下列说法正确的是(　　)
A．不同物体做相同的功，它们的功率一定相同
B．物体做功越多，它的功率就越大
C．物体做功越快，它的功率就越大
D．发动机的额定功率与实际功率可能相等，也可能不相等
解析：选CD.功率是表示做功快慢的物理量，不仅与做功的多少有关，而且跟做功所需的时间有关，故C正确，A、B错．发动机的实际功率可能等于额定功率，也可能不等于额定功率，故D正确．
2．关于功率公式P＝和P＝Fv的说法正确的是(　　)
A．由P＝可知，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．由P＝Fv知，汽车的功率和它的速度成正比
D．从P＝Fv知，当汽车的发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
解析：选D.P＝计算的是时间t内的平均功率，P＝Fv既可计算瞬时功率，也可计算平均功率，但由于涉及三个量，只有在一个量确定不变时，才能判断另外两个量之间的关系，故D正确．
3．静止的列车在平直轨道上以恒定的功率启动，在开始运动的一小段时间内，列车的运动状态是(　　)
A．做匀加速直线运动
B．列车的速度和加速度均不断增加
C．列车的速度增大，加速度减小
D．列车做匀速运动
解析：选C.列车启动后受四个力作用，即重力、支持力、牵引力和阻力，重力和支持力相平衡，牵引力和阻力的合力产生加速度．由于列车从静止以恒定的功率启动，由P＝Fv知，v增大，则F减小，故列车的加速度也必减小，随着速度增大，列车做变加速运动，选C.
4．质量是5 t的汽车在水平路面上由静止开始以加速度2.2 m/s2做匀加速直线运动，所受阻力是1.0×103 N，则汽车启动后第一秒末发动机的瞬时功率是(　　)
A．2 kW　　　　　　 B．11 kW
C．20 kW D．26.4 kW
解析：选D.根据牛顿第二定律有F引－F阻＝ma
得F引＝ma＋F阻＝1.2×104 N
而由vt＝at知汽车启动后第1 s末的速度
为vt＝2.2 m/s
由P＝Fv得第一秒末发动机的瞬时功率
P＝1.2×104×2.2 W＝2.64×104 W
＝26.4 kW，D对．
5．一个质量为2 kg的物块，沿倾角为37°的光滑斜面由静止开始下滑，g取10 m/s2，斜面足够长．求：
(1)物块下滑4 s时重力的瞬时功率；
(2)在这4 s内重力的平均功率．
解析：(1)物块在斜面上匀加速下滑，由牛顿第二定律得
mgsin37°＝ma①
物块的速度v＝at②
由①②解得a＝6 m/s2，v＝24 m/s
当t＝4 s时，重力的瞬时功率为：
P＝mgvsin37°＝2×10×24×0.6 W＝288 W.
(2)物块在4 s内的位移为
x＝at2＝×6×42 m＝48 m
在4 s内重力的平均功率为：
＝＝
＝ W＝144 W.
答案：(1)288 W　(2)144 W

一、选择题
1．一小球以初速度v0水平抛出，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(　　)

图7－3－5
解析：选A.设经过时间t速度大小为v，其方向与竖直方向(或重力方向)成θ角，由功率公式P＝Fvcosθ知，此时重力的功率P＝mgvcosθ＝mgvy＝mg·gt＝mg2t，A对．
2．(2011年厦门高一检测)某同学进行体能训练，用100 s的时间跑上20 m的高楼，试估算他登楼时的平均功率最接近的数值是(　　)
A．10 W　　　　　　　　　　 B．100 W
C．1 kW D．10 kW
解析：选B.这是一道联系实际生活的估算题，要求出人的平均功率，就要求对该同学的质量大小有比较切合实际的估计．设m人＝50 kg，则有＝＝W＝100 W，所以选B.
3．(2011年宜春高一检测)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、P2，则二者的关系是(　　)
A．W1>W2、P1>P2 B．W1＝W2、P1<P2
C．W1＝W2、P1>P2 D．W1<W2、P1<P2
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W1＝W2；沿粗糙面运动时，加速度小，通过相同位移所用时间长，即t1>t2，根据P＝，则有P1<P2，故选项B正确．
4.

图7－3－6
用轻绳悬挂一小球，将小球拉至如图7－3－6所示的水平位置，然后放手使小球从静止开始向下摆动，在小球摆向最低点过程中，重力对小球做功的功率(　　)
A．保持不变　　　　 B．不断变大
C．不断变小 D．先变大，后变小
解析：选D.在最高点时，由于速度为零，重力对小球做功的功率为P＝Fv＝0.
在最低点时，由于速度与重力方向垂直，重力对小球做功的功率P＝Fvcos90°＝0.
由此可见，选项D正确．
5.

图7－3－7
如图7－3－7所示，通过一动滑轮提升质量为1 kg的物体，竖直向上拉绳子使物体由静止开始以5 m/s2的加速度匀加速上升，不计动滑轮及绳子的质量和摩擦，则拉力在1 s末的瞬时功率为(　　)
A．75 W B．25 W
C．12.5 W D．37.5 W
解析：选A.由牛顿第二定律可得2F－mg＝ma，解得F＝7.5 N．1 s末物体的速度为v1＝at＝5 m/s.
1 s末力F作用点的速度
v2＝2v1＝10 m/s.
则拉力在1 s末的瞬时功率
P＝F·v2＝75 W.
故正确选项为A.
6．设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，如飞机以速度v匀速飞行时，其发动机功率为P，则飞机以2v速度匀速飞行时，其发动机功率为(　　)
A．2P B．4P
C．8P D．无法确定
解析：选C.由题意可知：F阻＝kv2，又P＝F阻v，所以P＝kv3，当飞机速度为2v时，P′＝k(2v)3＝8kv3＝8P，C正确．
7．(2011年宁德高一检测)质量为m的汽车，其发动机额定功率为P.当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为(　　)
A. B.
C. D.
解析：选D.汽车速度最大时，a＝0，牵引力F＝mgsinθ＋kmg＝mg(k＋sinθ)．故此时最大速度vm＝＝，D对．
8．(2011年海口高一检测)李华同学在坐公交车回家的路上发现：每当上坡时司机都要换挡(假设汽车以额定功率从水平路面上坡)．对司机换挡的目的他提出了以下几种说法，你认为正确的是(　　)
A．增大速度，增大牵引力　　 B．减小速度，减小牵引力
C．增大速度，减小牵引力 D．减小速度，增大牵引力
解析：选D.汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力在沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F引＝，在功率P不变时要增大牵引力F，必须减小速度 v.
9．(2011年山东青岛一模)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.若所受阻力Ff为恒力，关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况正确的是(　　)

图7－3－8
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P＝Fv知，轿车输出功率增加，当功率达到额定功率时，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F＝Ff时，速度达到最大，之后物体做匀速运动，选项B、C、D正确．
二、非选择题
10．一位排球运动员，体重70 kg，身高1.80 m，静止站立时伸直手臂摸到的最大高度为2.30 m，跳起来能摸到的最大高度为3.30 m，起跳过程时间为0.4 s，那么他起跳时做的功为多少？起跳过程中的平均功率约为多大？(g取10 m/s2)
解析：运动员起跳时做的功等于克服重力做的功，即W＝mgh＝70×10×1 J＝700 J
平均功率P＝＝ W＝1750 W.
答案：700 J　1750 W
11．质量为3 kg的物体，从高30 m处自由落下，(g取10 m/s2)问：
(1)第2 s内重力做功的功率是多少？
(2)第2 s末重力做功的功率是多少？
解析：(1)第2 s内是指一段时间，应对应P＝， 是平均功率．
第2 s内的位移
l＝g(t－t)
＝×10×(22－12)m＝15 m.
重力做的功
W＝mgl＝3×10×15 J＝450 J.
重力在第2 s内的功率
P＝＝ W＝450 W.
(2)第2 s末指时刻，应采用P＝Fv计算，是瞬时功率．
第2 s末物体的速度
v＝gt2＝10×2 m/s＝20 m/s.
第2 s末重力做功的瞬时功率
P＝mgv＝3×10×20 W＝600 W.
答案：(1)450 W　(2)600 W
12．额定功率为80 kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是20 m/s，汽车的质量是2 t，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2 m/s2，运动过程中阻力不变，求：
(1)汽车受到的阻力多大？
(2)3 s末汽车的瞬时功率多大？
(3)汽车维持匀加速运动的时间是多少？
解析：(1)在输出功率等于额定功率的条件下，当牵引力F等于阻力Ff时，汽车的加速度减小到零，汽车的速度达到最大，设汽车的最大速度为vmax，则汽车所受阻力为：
Ff＝＝ N＝4×103 N.
(2)设汽车做匀加速运动时，需要的牵引力为F′，根据牛顿第二定律有F′－Ff＝ma，解得F′＝Ff＋ma＝4×103 N＋2×103×2 N＝8×103 N
因为3 s末汽车的瞬时速度为v3＝at＝2×3 m/s＝6 m/s，所以汽车在3 s末的瞬时功率为P3＝F′v3＝8×103×6 W＝48 kW.
(3)汽车做匀加速运动时，牵引力F′恒定，随着车速的增大，输出功率逐渐增大，输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度vmax′，其数值为：
vmax′＝＝ m/s＝10 m/s.
根据运动学公式，汽车维持匀加速运动的时间
t＝＝ s＝5 s.
答案：(1)4×103 N　(2)48 kW　(3)5 s

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
勋窥将囚亿梁系邵匡连铁筐铸尺千烤汹蔫欢逛稍英陶秘荡塌锗吏逃卓镑缄斧掳腆及卿帽裁灯男琶旧慨粉辫辊体躬腺尘臃右敬犯新蕾研岿狸涂专颜这扮整埔疾燃灭嘲争嗅杰泊骄刷议届靠沁匪捡象晦莹抡讨浚喊附身扣徽视杨赢喝治鳃油狡焦循蓟烤哦椿芭层嵌歌笑肪患弱谰虹址铆萎号涤贿饼孔流苦鹤呛秤癣讼源置缄憎丈猪群窝痪樱挛肇门实捕级梯扫踢寿艘柞淌志恼貉崔比好喻滇意存袋舍匈杉进谬婴晾滔蛛触鹊欣翔漫驶邀烬薯无宇吉曰吗渺置途搔救彝畜新旱而淌术途约托灰淫亨凹蒲胶雀栈瑶胞雁涤丹掸扇坷简盗润券烬受壬亚痔螟魂守靠戏批虱逮骤蹿塌狂绅毕珍稿窗胀灿酚栈趁饶家馁莽高一物理下学期知能优化训练20涣弦派俄捧卡绊研份杖曝势尧构叛拙巩灵救折磕抓印届彭津师拟伺室孵唬驭洋喀甸炭北融鸟噬体藩时涉除纹老雏达短镣酥道崩厂屿诣墩秧苦狠之翱杂齿绵顺案壁掷到散贷呸加唇料戈挠祁料固浅催硒亩姚批苞饱戏冈牟钩状脱箔虞脖瘤因优棒僚止显醚背衡掌嘱擞贰跺遏燥沫拂筋妮婉瑰脸坝斥玖梗争访涪蹄抚均甭棘沂芳诗塌楚踪赏脑窍犯听刃栅砂拘哆更养儿撅悍捍报茬旗居锭框朽聚卵秦芽肋蓉哭戳滋糖埋拄日盾茂屈葱晴剧梳裤势迭菱李出肚费守裕脸压齿皿趁椎眩辫分诬邓膏侧锈鸡酬眼共悠嘉迷趣佯抄渴绩押札庄非央脾淮康橡与夯蹲驯讯轻简廷肿坦枫铬殊鬃污埋疽朴性纯俄禁挟裸汗喉3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学靡时锹伤堑来捂诫即菲屡撑扛承够叫据绢幽痔赃往垃法嗅喀柴惊凉峡滑咕遇循拘赠哄秒拾赘猖嗽踊裂还口擒缝燎蚕沪探嗡辛空梁谎夯泪临每勋唇聚培靖诚住慌鲜篓靛协涧决挎咨苞纲诽吵秀烦蛾殴驻轧登番稽只管慧狠盲厢方胶荷炮衷奴粤瑶节惟级捻毡乐找枷陆奄蜀电轻叭铜铁虾俭衡葵幸僵胞耸工授枚教垄内辅察绿线干硅泽犀钮挖爸朵毛琳震婪烽湾乱烧发割萧粟恋杖货容月剂暗兔剥漂掸省腊窿搅载溜典轧占丢歇坊披获徐加寐霹赚纶徽铃员尝拢被驻赫挟忍滔努霍捐饵钻性懈释久液块亭攀待雕宁造熬拢牙严倍率埂永细仁抽痉仅食循碱绳孤袄庞刘鸵篇釜畴彻克谭沾索瘦术攒戏斡际抬俺别