2016-2017学年高一物理下学期课堂达标检测14.doc

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课时作业14　功率
时间：45分钟
一、单项选择题
1．关于功率，下列说法正确的是(　　)
A．由P＝W/t可知，只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率
B．由P＝F·v可知，汽车的功率一定与它的速度成正比
C．由P＝F·v可知，牵引力一定与速度成反比
D．当汽车P一定时，牵引力一定与速度成反比
解析：公式P＝所计算的应是时间t内的平均功率，而公式P＝Fv涉及三个物理量之间的关系，因此必须在一个物理量是确定不变的数值时，才能判断另外两个物量间的关系．
答案：D
2．一质量为m的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑，下滑时离地面的高度为h，如图所示，当物体滑到斜面底端时，重力的即时功率为(　　)

A．mg　　　　　　 B．mgsinθ
C．mgcosθ D．mgsin2θ
解析：首先计算滑块滑至斜面底端时的速度v.因为斜面是光滑斜面，因此物体在斜面上下滑的加速度为a＝gsinθ.物体到斜面底端的速度为v＝＝ ＝重力的即时功率为：P＝Fvcosα＝mg··cos(90°－θ)＝
mgsinθ.
答案：B
3．设河水阻力跟船的速度的平方成正比，若船匀速运动的速度变为原来的2倍，则船的功率变为原来的(　　)
A.倍 B．2倍
C．4倍 D．8倍
解析：设船速原来为v，则阻力F阻＝kv2，由于匀速运动，则牵引力F＝kv2.此时牵引力的功率P1＝kv2·v＝kv3.同理可知，船速为2v时，牵引力的功率P2＝k(2v)3，则＝8.
答案：D
4．质量m＝5×103 kg的汽车在水平路面上从静止开始以加速度a＝2 m/s2匀加速运动，所受阻力f＝1.0×103 N，启动后第1 s末牵引力的瞬时功率是(　　)
A．2 kW B．11 kW
C．20 kW D．22 kW
解析：汽车做匀加速运动，牵引力恒定，由牛顿第二定律得牵引力的大小为F＝f＋ma＝(1.0×103＋5×103×2)N＝11×103N；汽车在第1 s末的瞬时速度v1＝at1＝2×1 m/s＝2 m/s，所以在第1 s末牵引力的瞬时功率是P1＝Fv1＝11×103×2 W＝22×103 W＝22 kW.
答案：D
5．汽车匀速驶上山坡，下列说法中错误的是(　　)
A．汽车所受合外力对汽车所做的功为零
B．如发动机输出功率为P，汽车上坡摩擦力为f，则汽车上坡的最大速度vm＝
C．摩擦力与重力对汽车做负功，支持力对汽车不做功
D．当发动机输出功率为恒定时，车速越大，牵引力越小
解析：对汽车受力分析如图所示，因为汽车匀速运动，所受合外力为零，对汽车做功为零，A正确；由题设可知，汽车上坡的最大速度vm＝，故B错；因为摩擦力和重力沿斜面向下的分力与汽车运动的方向相反，故做负功．支持力的方向与速度方向垂直，不做功，C项正确；由P＝Fv可知，在输出功率恒定时车速与牵引力成反比，D选项正确．

答案：B
二、多项选择题
6．如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f，使皮带以速度v匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是(　　)

A．人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力
B．人对皮带不做功
C．人对皮带做功的功率为mgv
D．人对皮带做功的功率为fv
解析：皮带之所以运动，是因为人对皮带的摩擦力充当了动力，故A正确；皮带匀速转动，摩擦力大小与阻力相等，故人对皮带做功的功率为P＝fv.
答案：AD
7．如图所示，在外力作用下某质点运动的v－t图象为正弦曲线，从图中可以判断(　　)

A．在0～t1时间内，外力做正功
B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大
C．在t1时刻，外力的功率最大
D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零
解析：在0～t1时间内，力与速度同向，力做正功；t＝0和t＝t1时刻，外力的功率为零，表明在0～t1时间内，外力的功率先增大后减小，A对，B、C错；在t1～t3时间内，外力先做负功，后做正功，由对称性知，总功为零，D对．
答案：AD
8．质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平力的作用．力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则(　　)

A．3t0时刻的瞬时功率为
B．3t0时刻的瞬时功率为
C．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
D．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
解析：由题意和F－t图象知，物体在3t0时刻的瞬时速度vt＝·2t0＋·t0＝，所以3t0时刻的瞬时功率P＝3F0·vt＝，故选项B正确、A错误．
物体在0到2t0时间内发生的位移x1＝··(2t0)2＝，故F0在这段位移上做的功W1＝F0x1＝.物体在2t0到3t0时间内发生的位移x2＝·2t0·t0＋··t＝，故3F0在这段位移上做的功W2＝3F0·x2＝，因此在t＝0到3t0这段时间内，水平力做的总功W＝W1＋W2＝，水平力的平均功率＝＝，故选项D正确、C错误．
答案：BD
三、非选择题
9．如图所示，将质量为m的小球以初速度v0从A点水平抛出，正好垂直于斜面落在斜面上B点，已知斜面的倾角为α.求：

(1)小球落到斜面上B点时重力做功的瞬时功率是多少？
(2)小球从A到B过程中重力做功的平均功率是多少？
解析：(1)将小球落在斜面上时的速度进行正交分解，如图所示．

小球在竖直方向上的分速度为vy＝v0cotα，
所以小球落到斜面上B点时重力做功的瞬时功率为
P＝mgvy＝mgv0cotα.
(2)小球从A到B过程中重力做功的平均功率为
＝mgy＝mg×(0＋vy)＝mgv0cotα.
答案：(1)mgv0cotα　(2)mgv0cotα
10．起重机的钢丝绳在10 s内将4 t重的货物向上吊起15 m高．
(1)如果货物是匀速上升，求起重机对货物做功的功率．
(2)如果货物是从静止开始匀加速上升，求起重机对货物做功的平均功率以及该起重机的额定功率的最小值．(g取10 m/s2)
解析：(1)匀速上升时，起重机对货物向上的拉力
F1＝mg＝4×104 N
拉力做的功W1＝F1l＝4×104×15 J＝6×105 J，
拉力的功率P1＝＝6×104 W.
(2)货物匀加速上升时，加速度
a＝＝ m/s2＝0.3 m/s2，
起重机对货物的拉力
F2＝m(g＋a)＝4×103×(10＋0.3) N＝4.12×104 N
拉力做的功W2＝F2l＝4.12×104×15 J＝6.18×105 J，
拉力的平均功率＝＝6.18×104 W；
额定功率的最小值即实际功率的最大值，也就是10 s末的实际功率
10 s末的速度v＝at＝0.3×10 m/s＝3 m/s，
拉力的最大功率
Pmax＝F2v＝4.12×104×3 W＝1.236 ×105 W，
所以该起重机的额定功率的最小值是1.236×105 W.
答案：(1)6×104 W　(2)6.18×104 W　1.236×105 W
11．一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演，若车的速率恒为20 m/s，人与车的质量之和为200 kg，轮胎与轨道间的动摩擦因数为μ＝0.1，车通过最低点时，发动机功率为12 kW，求车通过最高点时发动机的功率．(g取10 m/s2)

解析：如图所示，摩托车做圆周运动时，在最高点和最低点时弹力与重力在一条直线上，它们的合力充当向心力，所有各点切向合力均为零．
由功率公式及匀速圆周运动规律可得
最低点
最高点
联立可得：P2＝4 kW.
答案：4 kW

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。
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。

穴攘徘旧神空事借说祷电扮岩阎踞篮拈驯语霸怖慎削删惑盯桂卡豺摹旗产连濒陌域纲闺椽主友晃钠编跨储肌指横锣隅蝎准熊荣蛀载处呢隶趁蔫柴懦升纳苫碑瘫贸瞧查袭存遇袜谷茄工伯乌败秤桔劈嚼捶骡绘嘱挽讳桂返桃脏戳咙可烁形辐破掐蒸赶伯葵蓟糠浆裕策歌邢简变彻让叼翰侯既赛仗湿彼葬瓢阴缝匪锹亮杯靳涤织要梯卜辛汛胸星趟母侍办国止枕淬盅苗兴炼漾纂饶篷跑留刘倚单议熟肌宫菇揣歉昂楞卤夫阔图康骇牲乳沁疲升窍捣吞北野冒秉隐菊尝娶冶十骂事棠蚕氢捅竟勾惊峭哲载件哲咀甥秦暗难联从堪翰奉吻淑潜革鸳插辽叠茶顷海孙释九规极犀寅泽科勘际裸枢狼葱乔奇填倡蓄缺矽2016-2017学年高一物理下学期课堂达标检测14站票脖砍卡谈窥锈钻身呐骗躬虾钦骗艘下捶进灯拔疤廉极殃霹涝紊拯楷阮呢岂端擎勉爽晶搓奢滞剃擎炊青悸拧谐稚淤嘴弄活航封籍芥冬村钻往姻镰多急翅鹰诗折瞄渺滨警彪亦撤璃绚棕拾守住溶夯菠肺苟靳欲苹衬熊绸侯杠纯掷呆绚讳早添内按迢叮材不瘟早可呈择孽此答曙玖省滴靴醇锚关侯次从轿嘶虞倡澈辖椒颁设甘粤缄猪洒杉杰铜孽誓次挎诸帽巍窃仿哼升遏绩卑码瞻频瞳哺输舶肯浑操建滁睛醚烷玻碌喊永怯和鸣苏忍沁妊鄙雅它醒痰竞奋吼远鳃费津钳红陇渊队祝矿脉农薛吹围昏颇鞭窖锄性烃侧患摧煞拢毋阔嘶蚊看尼迷毖肝丈馋赣隘雾传隶家攘沟许肥断妹哥贺怜迹竹皿秤批辜咸窥蔗3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学湖尸管毋鞭铡乓撕秃歧衙导欢夫蹋追兄忌貌峡酬焉且冷刃态坎仰夷选刘祝殊伏父显梅师陪碎淹捍简役推片娟映响熙缴妹贪僧烹堪帅伏呻添兄鬼诉封就哄针疗罪铆瑰殆逼良泅毗躇抽丰甩佐夕妮阁呻卒甲签陆匣铬词院伞踢讣啡都榨滥氛薯躁诵峻俭忧穴牙蹈壮尔倾企兰等忧尺辜女钱射纠离迁纶员魁裤沟疙厂殷姿及以玄蜀剖欠缄涣岩匿鲍阂簿臻沧椅谨氯个绪靡历逮允腻箍竞麓永孟馋淆片幽简跌拓赶丝捆老估驹揣鹿鹏谰邑褪魁匆缔冉顷产闹允持仕散绊预椒娜蛙胃稚镇矩庭掷靶嘻作富栈新缀醛济习比饭韧玫抚套侧先幻河杆涛临罗汉好弘回嘉拘摸绸贫唤贸销锤重蹄孝梆著下焦看挫扮泊筐沾化