2019_2020学年新教材高中物理第八章机械能守恒定律第1节第2课时功率练习含解析新人教版必修第二册.doc

功率 (建议用时：30分钟)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从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g10 m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为()A300 WB400 WC500 WD700 W解析：选A.物体落地瞬间vygt30 m/s，所以PGGvy300 W，故A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小车做先匀速后减速直线运动D小车做先减速后匀速直线运动解析：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()APB2PC4PD8P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 WB8 WC10 WD12 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：FFfma，汽车的牵引力FmaFf2 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FFf1 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 kWB75 kWC60 kWD4 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从空中以30 m/s的初速度平抛一个质量为1 kg的物体，物体在空中运动4 s落地，不计空气阻力求4 s内重力的平均功率和落地时重力的瞬时功率(g取10 m/s2)解析：设物体刚抛出时距地面的高度为h，则有hgt24 s内重力的平均功率两式联立得mg2t200 W物体在4 s末落地时竖直方向的瞬时速度vygt40 m/s则4 s末重力的瞬时功率Pmgvy400 W.答案：200 W400 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/s6