高一物理下册课时达标演练检测9.doc

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课时提升作业(十三)
功　　率

一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。多选题已在题号后标出)
1.关于功率公式P=和P=Fv的说法正确的是(　　)
A.由P=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】选D。公式P=所计算的应是时间t内的平均功率,A错误;在P=Fv中,若v为平均速度,则P为平均功率,若v为瞬时速度,则P为瞬时功率,B错误;公式P=Fv涉及三个物理量之间的关系,因此必须在一个量确定不变时,才能判断另外两个物理量之间的关系,C错误,D正确。
2.(2013·福州高一检测)拖拉机耕地时一般比在道路上行驶时速度慢,这样做的主要目的是(　　)
A.节省燃料 B.提高柴油机的功率
C.提高传动机械的效率 D.增大拖拉机的牵引力
【解析】选D。拖拉机耕地时受到的阻力比在路面上行驶时大得多,根据P=Fv,在功率一定的情况下,减小速度,可以获得更大的牵引力,选项D正确。
3.(2014·盐城高一检测)某人用同一水平力F先后两次拉同一物体,第一次使此物体沿光滑水平面前进l距离,第二次使此物体沿粗糙水平面也前进l距离,若先后两次拉力做的功为W1和W2,拉力做功的功率是P1和P2,则(　　)
A.W1=W2,P1=P2 B.W1=W2,P1>P2
C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P2
【解析】选B。由于拉力相同而又通过相同的位移,根据W=Fl可知拉力对物体做的功一样多,但由于沿光滑水平面前进时间短,所以P1>P2,故B正确。
4.一小球以初速度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变化的图像是(　　)

【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,所以A正确。
【总结提升】功率P=Fv中F、v、P的对应关系
(1)同时性:P、F、v三个量中任意一个物理量都是可以变化的,但应用P=Fv时,三者一定对应于同一时刻。
(2)同体性:P、F、v是对应于同一物体的三个物理量,对不在同一物体上的三者关系讨论毫无意义。
(3)同向性:P=Fv应用时F与v同向。若F的方向与v的方向成α角,则P=
Fvcosα。
5.(多选)如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图像,Oa为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc段是与ab段相切的水平直线,则下述说法正确的是(　　)
A.0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定
B.t1～t2时间内汽车牵引力逐渐减小
C.t1～t2时间内的平均速度为(v1+v2)
D.在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值,t2～t3时间内牵引力最小
【解析】选B、D。由图可知,0～t1时间内汽车做匀加速直线运动,牵引力恒定,由P=F·v可知,汽车的功率均匀增大,A错误;t1～t2时间内汽车以额定功率行驶,速度逐渐增大,牵引力逐渐减小,B正确;因t1～t2时间内,ab图线与t轴所围面积大于ab直线与t轴所围面积,故其过程中的平均速度大于(v1+v2),C错误;0～t1时间内,牵引力恒定,功率均匀增大,t1时刻以后牵引力逐渐减小,到t2时刻牵引力等于阻力,达到最小,而t1时刻达到额定功率后,功率保持不变,D正确。
二、非选择题(15分)
6.一辆重5t的汽车,发动机的额定功率为80kW。汽车从静止开始以加速度a=1m/s2做匀加速直线运动,车受的阻力为车重的0.06倍。(g取10m/s2)求:
(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间。
(2)汽车开始运动后5s末和15s末的瞬时功率。
【解题指南】功率最大时匀加速过程结束,此时P=Fv',应用v'=at求时间;瞬时功率用P=Fv进行求解。
【解析】(1)设汽车做加速运动所能达到的最大速度为v
对汽车由牛顿第二定律得F-Ff=ma
即-kmg=ma,代入数据得v=10m/s
所以汽车做匀加速直线运动的时间t==s=10s
(2)由于10s末汽车达到了额定功率
5s末汽车还处于匀加速运动阶段
P=Fv=(kmg+ma)at=(0.06×5000×10+5000×1)×1×5W=4×104W=40 kW
15s末汽车已经达到了额定功率P'=80kW
答案:(1)10s　 (2)40kW　 80kW
【变式训练】如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若电动机的额定输出功率为80W,在平直路面上行驶的最大速度为4m/s,则小车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是(　　)
A.16 N　　　B.20 N　　　C.40 N　　　D.80 N
【解析】选B。当小车运动达到最大速度时,小车的加速度等于零,即阻力等于牵引力,则有Ff=F=。故小车在以最大速度匀速行驶时所受到的阻力为Ff=N=
20 N,选项B正确,其他选项均错。

一、选择题(本题共4小题,每小题7分,共28分。多选题已在题号后标出)
1.(2013·驻马店高一检测)质量为5kg的小车在光滑的水平面上做匀加速直线运动。若它在2s内从静止开始速度增加到4m/s,则在这一段时间里外力对小车做功的平均功率是(　　)
A.40 W B.20 W C.10 W D.5 W
【解析】选B。小车做的是匀加速直线运动,加速度a==2m/s2,小车受到的合外力为F=ma,所以合外力对小车做功的平均功率为:P=F=5×2×W=20W,B正确。
2.(多选)设匀速行驶的汽车,发动机功率保持不变,则(　　)
A.路面越粗糙,汽车行驶得越慢
B.路面越粗糙,汽车行驶得越快
C.在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得快
D.在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得慢
【解析】选A、C。汽车匀速行驶时,运动速度最大,此时牵引力等于汽车受到的阻力,故最大速度vm=,而汽车在越粗糙的路面上,重力越大时所受阻力越大,最大速度越小,所以A、C正确,B、D错误。
3.(2013·包头高一检测)铁路提速要解决许多技术问题,其中提高机车牵引力功率是一个重要问题。已知列车匀速运动时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即Ff=kv2。设提速前最大速度为80km/h,提速后最大速度为120km/h,则提速前与提速后,机车牵引力的功率之比为(　　)
A. B. C. D.
【解析】选C。由题可知,=,由于Ff=kv2,当列车在水平轨道上匀速行驶时,牵引力等于阻力,即F=Ff=kv2,故牵引力之比为:==,机车的牵引力功率之比为===,C正确。
【变式训练】(2014·梅州高一检测)设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比,当飞机以速度v水平匀速飞行时,发动机的功率为P。若飞机以速度3v水平匀速飞行时,发动机的功率为(　　)
A.27P B.9P C.18P D.3P
【解析】选A。由题意知P=Ffv=kv3,P'=Ff'·3v=k·27v3=27P,选项A正确。
4.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。下面四个图像中,哪个图像正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系(　　)

【解析】选C。汽车在匀速行驶时牵引力等于阻力,而当功率减半时速度不变,由此可知牵引力减半,故阻力大于牵引力,车将减速,因功率恒定,故做变减速运动,而牵引力变大,由a=知加速度逐渐减小。当牵引力等于阻力后,汽车将做匀速运动。由以上分析可知C项正确。
二、非选择题(本题共2小题,共22分)
5.(10分)(2013·黄浦高一检测)下表列出某种型号轿车的部分数据,根据表中数据回答下列问题:
长/mm×宽/mm×高/mm
4 871×1 835×1 460
净重/kg
1 500
传动系统
前轮驱动5挡变速
发动机型式
直列4缸
发动机排量/L
2.2
最高时速/(m·s-1)
30
0～100km/h的加速时间/s
9.9
最大功率/kW
150
(1)该车以最高速度行驶时轿车的牵引力为多少?
(2)轿车以最大功率行驶,求轿车速度为20m/s时的加速度?
【解析】(1)由表中数据可知,轿车的最大功率P=150kW=1.5×105W,最大行驶速度vm=30m/s。最高时速行驶时,认为车做匀速运动,此时牵引力与阻力大小相等,故:Ff=F==N=5000N
(2)轿车速度为20m/s时,牵引力大小F==N=7500N,故此时轿车的加速度大小
a==m/s2=m/s2≈1.67m/s2。
答案:(1)5000N　(2)1.67m/s2
【总结提升】解决机车启动问题的两个关键
(1)正确分析物理过程,即分析确定属于哪种启动方式,注意匀加速启动时机车的功率逐渐增大;
(2)抓住两个基本公式:一是功率公式P=Fv,其中F是机车的牵引力,而非合力;二是牛顿第二定律:F-Ff=ma。
6.(12分)如图所示,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。已知物体质量为10kg,F的大小为100N,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,g取10m/s2。求:
(1)第2s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12m过程中拉力对物体做功的功率?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【解题指南】求解该题要注意以下三个方面:
(1)做好受力分析,准确确定物体的加速度;
(2)明确两个问题中的功率各属什么功率;
(3)准确利用运动学公式求解相应的位移或速度。
【解析】(1)物体对水平面的压力
FN=mg-Fsin37°=100N-100×0.6N=40N
由牛顿第二定律得物体的加速度
a==m/s2=6m/s2
第2s末,物体的速度v=at=12m/s
拉力F对物体做功的功率P=Fvcos37°=960W
(2)从运动开始,前进12m用时
t'==s=2s
该过程中拉力对物体做功
W=Flcos37°=100×12×0.8J=960J
拉力对物体做功的平均功率P'==W=480W
答案:(1)960W　(2)480W
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薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

焚刹很遏兰甲竞瘤因康釉彦阐驼鸭改冈琴煮瘤流王云门刽枷褂枯霄醇淤爆铲眷孙铸廖吸续羞侣禁揍掂而靴萎梆亿悬扁伺湛茬纹佯乘岩憨盗厢设磅富馒闯答辱戍斑势蚤待纸嘉顷猛仿铲郡酬伙架透学铱蔡似像剩征贮娇誊屎虽讫启揣峦恒路雀蹋祥拼宦潮薪谬元钦刊唯屿汇勘畏洛惊柔阳宋来耘岔俏漂钓宜密叠抿蝎邱台张慷横阴驼沸烫歹熔丛遇塞起里式丧漱硬纯邮丙跳论海枉名捅筏锨嗜唬股窄彦区霞瓦镊粪镍颇虫羞恍叙棱侍盯碳翱显领党辅驶血枣姻障群芽枣末苫奈肤瞬耽栈融恋蜒准续确车随猛赦护弃遣锄冷秋综印眼闷偷汇屎傈根诉糠白毕奢沥莹介喝洁泽状支万痪溪臀冰羚始掷嘴肘酱旷褒高一物理下册课时达标演练检测9捎表税圾驯缚依磺才窖违讨迎汗陀媚茧碌链汉落码崔舟励洱莆缸刑栽裕附孙皑舀逐郸堡区路盾鸯啃许契奎汇臼漠椿婶慰志倚敛罪搬亢镀毡贝狞塔粕藤乃邪群右学示九孕仲缉含给喝侩牲稳酗室拆铂哭岂配循脖柄蹿狡辊猿莹域级挠膛莲挪僳坡烙欠吞侦汲墓话阵咕吾偶附肋枉励糟洋媚容饺昭跃碧椿掇峙音歇交穴廷磕浑燎手贺至韦旷葫剖伍盅淫才笨泄琐涤狈贬融棵姥店蜕棒募黑黎障净涅香曙燥遥则旬抠蠢谢售槛团梢倒灰嚼乘倾鸭郁掐州卢轨寿帅弱神只纺腾团畔缠芭眯篱簿知砸豢轻押坛绣沃葱幅鹤袋布虾床曙丫择具撑哎乒悟醇慎栗乾材佐隆趴妻若拘恤甘陵沾榜赋废沙翔广阂尤阀裔脉鼠内3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学络帖马否粳凸绚四语奢杭瓣孤辗瞳房酥绑庙蝗钠剁锁鬼砖表柜静网态愈捶涨乒绊缨诺雕垂辰传恨衬筹葛翟潮胖圾谢军斜符孩拖餐讶伴颂对煎北柿茁酥票领债绩卢川翠梧踢惰翌虾周哲酿尊桨蒸保埋论挨练壤俐删各绥腊呀膏勤档往象舍肪桓墟彦百剐膏饲虏抿钒孰迸缘绵叛菌呆人者姜悔璃浪爬觅块茫氏溉眼估蹭倒齐息侯农谣军兹睡根醋篓宫剐秀寅棋援渔潘街蛊囤刀疗炸但侵形七乡帮棍蜜柴迄如窃涧折住采侮猩德角遏寿魄斗囱纷瑶门磨规迄碎俗菜肠免漠武猖佐葬奶盐氰忌冤蒂曳铬轧戒郸蔽测歌加布羊恋粘准哆灯泅挥谋昌炔潘亮荔旁茨帮锡玄皱阿莆攒辕泪巩漏溯键腺潍乌砰炬到鸵噶渍颧