2019_2020学年新教材高中物理第1章功和机械能第2节功率练习含解析鲁科版必修第二册.doc

功 率1(2019北师大附中高一期中)一辆汽车在平直公路上以额定功率行驶，设所受阻力不变在汽车加速过程中()A牵引力减小，加速度增大B牵引力减小，加速度减小C牵引力增大，加速度增大D牵引力增大，加速度减小解析：选B.根据PFv知，发动机的功率恒定，速度增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律Ffma可知加速度减小，故选项B正确2(多选)(2019拉萨八校期末联考)质量为m的小球从高h处由静止自由下落，经时间t落地，关于重力的功率正确的是()A重力的功率即描述重力做功的快慢B重力的平均功率等于C全过程重力的平均功率等于D落地时重力的功率等于2mg解析：选AC.功率是描述力做功快慢的物理量，重力的功率是描述重力做功的快慢，故A正确；重力做的功Wmgh，重力的平均功率为：P，故B错误，C正确；落地时的瞬时速度为：v，落地时重力的瞬时功率为：Pmgvmg，故D错误3(2019北师大附中期中)如图所示，在水平方向同一恒力F作用下，一物体分别沿着粗糙水平面和光滑水平面从静止开始，运动相同位移x.物体沿着粗糙水平地面运动位移x过程中，力F的功和平均功率分别为W1、P1.物体沿着光滑水平地面运动位移x过程中，力F的功和平均功率分别为W2、P2.则()AW1W2、P1P2BW1W2、P1P2DW1W2、P1P2解析：选B.根据WFscos 因为力和位移都相等，则恒力做功相等即W1 W2.物块在粗糙水平面上运动的加速度小于在光滑水平面上的加速度，根据xat2可知：在通过相同距离的情况下，在粗糙水平面上的运动时间长根据P可知P1P2，选项B正确4(多选)(2019重庆巴蜀中学期末)发动机额定功率为P0的汽车在水平路面上从静止开始先匀加速启动，最后达到最大速度并做匀速直线运动，已知汽车所受路面阻力恒为F，汽车刚开始启动时的牵引力和加速度分别为F0和a0，如图所示描绘的是汽车在这一过程中速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像，其中正确的是()解析：选AC.汽车匀加速启动时，a一定，根据vat知v增大，根据Fmaf知F一定，根据PFv知，功率P也均匀增大，达到P额后，功率保持不变，由v继续增大，牵引力减小，当Ff时，a0，速度达到最大，之后匀速，故A、C正确课时作业学生用书P95(单独成册)A组学业达标练1关于功率，下列说法正确的是()A功率是描述力对物体做功多少的物理量B力做功时间越长，力的功率一定越小C力对物体做功越快，力的功率一定越大D力对物体做功越多，力的功率一定越大解析：选C.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，C正确；力对物体做功时间长，未必做功慢，B错误；力对物体做功多，未必做功快，D错误2如图所示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中F1、F2、F3的平均功率分别为P1、P2、P3，则()AP1P2P3BP1P2P3CP3P2P1 DP1P2P3解析：选A.物体的加速度相同，说明物体受到的合力相同，即拉力F在沿着斜面方向的分力都相同，由于斜面的长度相同，物体的加速度相同，所以物体到达顶端时，物体的速度的大小也是相同的，根据功的公式WFs可得，拉力在沿着斜面方向上的分力相同，位移相同，所以拉力做的功相同，由于物体的运动情况相同，所以物体运动的时间也相同，所以拉力的功率也就相同，故A项正确3(2019广东佛山期末)为了行驶安全，小车进入城区应适当减速，某小车进入城区前功率恒为P，做匀速直线运动，进入城区后仍沿直线行驶，所受阻力不变，但功率立刻变为，并保持此功率不变下列说法正确的是()A小车做匀速直线运动B小车做匀减速直线运动C小车先做匀速运动后做减速直线运动D小车先做减速运动后做匀速直线运动解析：选D.匀速运动时，牵引力等于阻力，即Ff且功率PFv，当功率减半，速度不突变，则牵引力变为f，小车做减速运动，因为速度减小，功率不变，则牵引力由逐渐增大，直到增大到和摩擦力相等，根据牛顿第二定律可知小车的加速度逐渐减小最后为零，小车先做加速度减小的减速运动后做匀速直线运动，故选项D正确4(2019江苏盐城期末)2018年12月，时速350 km的“复兴号”新型动车组首次公开亮相，如图所示. 设动车运行时受到的阻力与速度成正比. 若动车以速度v匀速行驶，发动机的功率为P. 当动车以速度2v匀速行驶，则发动机的功率为()APB2P C4PD8P解析：选C.由于动车运行时所受的阻力与它的速度成正比，所以动车以速度v水平匀速运行时，受到的阻力的大小为：fkv，此时动车受到的阻力的大小和牵引力的大小相等，即：PFvfvkv2，当动车以速度2v水平匀速运行时，动车受到的阻力的大小为：f2kv2f，所以此时的功率的大小为：Pf2v2f2v4P，选项C正确5(2019吉林白山期末)质量为1 kg的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为x2tt2(m)t2 s 时，该物体所受合力的功率为()A6 W B8 WC10 W D12 W解析：选D.根据xv0tat22tt2知质点的加速度a2 m/s2，初速度为v02 m/s，根据vv0at可知t2 s时速度为v6 m/s，根据牛顿第二定律可知物体所受合力Fma2 N，t2 s时，该物体所受合力的功率为PFv12 W，故选项D正确，A、B、C错误6(2019广东深圳期末)质量为2 000 kg的汽车在水平路面上匀加速启动，阻力恒为1 000 N，t20 s时发动机达到额定功率，此后，功率保持不变，其运动的vt图像如下，下列说法正确的是()A在t40 s时汽车达到最大速度B汽车的额定功率为20 000 WC匀加速阶段，汽车的加速度大小为1 m/s2D加速过程中，汽车的牵引力一直在增大解析：选B.t20 s时发动机达到额定功率，t20 s之后，汽车做加速度减小的加速运动，直到达到最大速度，由vt图像可知，在t40 s时汽车尚未达到最大速度，故A错误；匀加速阶段，汽车的加速度a m/s20.5 m/s2，根据牛顿第二定律有：FF阻ma，汽车的牵引力FmaF阻2 000 N，t20 s时发动机达到额定功率PFv20 000 W，故B正确，C错误；汽车达到额定功率后，牵引力大于阻力，速度还要继续增大，在功率保持不变的情况下，由PFv知，随着速度的增大，牵引力要减小，直到汽车达到最大速度时，牵引力FF阻1 000 N，故D错误7(多选)(2019辽宁葫芦岛期末)机车以恒定加速度启动，在达到额定功率之前的过程中，下列速度时间、机车功率时间图像中正确的是()解析：选AC.机车保持加速度不变启动，则速度为vat，在达到额定功率前均做匀加速直线运动，vt图像为过原点的倾斜直线，故A正确，B错误；机车的功率PFv，匀加速直线运动vat，联立有PFat，可知机车的功率随时间均匀增大，故C正确，D错误8(2019湖南娄底高一期末)质量为1.5103 kg的汽车以某一恒定功率启动后沿平直路面行驶，且行驶过程中受到的阻力恒定，汽车能够达到的最大速度为30 m/s.若汽车的速度大小为10 m/s时的加速度大小为4 m/s2，则该恒定功率为()A90 kW B75 kWC60 kW D4 kW解析：选A.汽车以恒定的功率启动，由牛顿第二定律Ffma和功率PmFv联立可得fma，当速度为10 m/s时的加速度大小为4 m/s2，即：f4m；而汽车达到最大速度时加速度为零，有：f；联立两式解得：Pm60m601.5103 W90 kW.9(2019江苏淮安期末)将20 kg的物体从静止开始以2 m/s2的加速度竖直提升4 m，求：(1)拉力的大小；(2)该过程中拉力做的功；(3)到达4 m高处时拉力的瞬时功率(g取10 m/s2)解析：(1)对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律列式得：Fmgma代入数据得：F240 N.(2)该过程中拉力做的功WFs，代入数据解得：W960 J.(3)设物体到达4 m高处时速度为v，由v22as得：v4 m/s，到达4 m高处时拉力的瞬时功率PFv2404 W960 W.答案：(1)240 N(2)960 J(3)960 WB组素养提升练10(多选)(2019河南平顶山期末)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示取g10 m/s2，则()A第1 s内推力做功为1 JB第2 s内摩擦力做的功为W2.0 JC第1.5 s时推力F的功率为3 WD第2 s内推力F做功的平均功率3 W解析：选CD.由vt图可知第1 s内物体速度为零没有运动，所以推力做的功为零，A错误；由vt图和Ft图可知第3 s内物体匀速，则fF2 N，第2 s内位移为1 m，由WffL21 J2.0 J，则B错误；1.5 s时的瞬时速度为1 m/s，推力为3 N，则由PFv31 W3 W，C正确；第2 s内的推力为3 N，第2 s内物体做匀加速直线运动平均速度为1 m/s，由F31 W3 W，D正确11(多选)一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其vt图像如图所示已知汽车的质量为m2103 kg，汽车受到阻力为车重的0.1，g取10 m/s2，则()A汽车在前5 s内的牵引力为3103 NB汽车在前5 s内的牵引力为6103 NC汽车的额定功率为60 kWD汽车的最大速度为60 m/s解析：选BC.汽车受到的阻力为f0.1210310 N2103 N，前5 s内，由图知a2 m/s2，由牛顿第二定律可知Ffma，求得汽车的牵引力为Ffma6103 N，故选项B正确，A错误；t5 s末功率达到额定功率，汽车的额定功率为PFv6104 W60 kW，故选项C正确；当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度vmax30 m/s，故选项D错误12(2019长春外国语学校期末)一辆重5 t的汽车，发动机的额定功率为80 kW.汽车从静止开始以加速度a1 m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06.(g取10 m/s2)求：(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间；(2)汽车开始运动后第5 s末的瞬时功率；(3)汽车的最大速度解析：(1)匀加速过程，由牛顿第二定律得：Ffma代入数据计算得：F0.06mgma8 000 N匀加速的最大速度：v m/s10 m/s匀加速运动的时间：t s10 s.(2)5 s末汽车的速度：vat15 m/s5 m/s汽车的瞬时功率：PFv8 0005 W4104 W40 kW.(3)汽车匀速运动时速度最大，由平衡条件可知，速度最大时汽车的牵引力：Ff0.06mg3 000 N由PFv可知，汽车的最大速度：v m/s26.67 m/s.答案：(1)10 s(2)40 kW(3)26.67 m/s7