【同步备课】2020年高中物理课时训练(新人教必修二)7.3《功率》2.docx

3 功率(时间：60分钟)学问点基础中档稍难功率的理解1、23功率的计算4、56机车启动问题78、9综合提升1210、11学问点一功率的理解1下列有关功、功率的说法中，正确的是()A做功越多，功率越大B力越大，力的功率越大C功率越大，做功越快D力越大，速度越大，力的功率肯定越大解析本题考查功率的概念功率是描述做功快慢的物理量，不是描述做功多少的物理量，故A项错、C项正确力的功率为PFvcos ，由此知力越大，速度越大，力的功率不肯定越大，故B、D两项均错故选C.答案C2关于功率公式P和PFv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PFv只能求某一时刻的瞬时功率C从PFv知汽车的功率与它的速度成正比D从PFv知当汽车发动机功率肯定时，牵引力与速度成反比解析P是对应一段时间内的功率，是平均功率，在PFv中，若v为平均速度，则P为平均功率，若v为瞬时速度，则P为瞬时功率当P肯定时，F与v成反比答案D3飞行员进行素养训练时，抓住秋千杆由水平状态开头下摆，如图7-3-4所示，在到达竖直状态的过程中飞行员受到的重力的瞬时功率变化状况是()图7-3-4A始终增大 B始终减小C先增大后减小 D先减小后增大解析在刚开头运动时，飞行员的速度为零，故重力的瞬时功率为零，到达最低点时飞行员的速度最大，但飞行员的速度方向和所受重力的方向垂直，故飞行员在最低点时重力的瞬时功率也为零，但飞行员在中间过程的瞬时功率并不为零，故飞行员受到的重力的瞬时功率是先增大后减小答案C学问点二功率的计算4如图7-3-5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头以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()A75 W B25 WC12.5 W D37.5 W图7-3-5解析由牛顿其次定律可得2Fmgma，解得F7.5 N1 s末物体的速度为v1at5 m/s.1 s末力F作用点的速度v22v110 m/s.则拉力在1 s末的瞬时功率PFv275 W.故正确选项为A.答案A5设飞机飞行中所受阻力与速度的平方成正比，假如飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则发动机功率为8P时，飞机飞行的速度为()A.v B2v C4v D8v解析当速度为v匀速度飞行时，牵引力FFfkv2，则PFvkv3；设功率为8P时，速度为v，则8Pkv3.由以上两式得v2v.答案B6甲、乙两个质量相同的小球，在距地面相同的高处，以不同的初速度水平抛出，速度v甲v乙21，不计空气阻力，以下说法正确的是()A从抛出到落地的过程中，重力对甲球做功的平均功率大B从抛出到落地的过程中，重力对两球做功的平均功率相等C落地时，重力对甲球做功的瞬时功率大D落地时，重力对两球做功的瞬时功率相等解析从抛出到落地的过程中，重力做功相等W甲W乙mgh，下落时间相等t甲t乙.由P可知，重力对两球做功的平均功率相等，A错、B对落地时，两球的竖直分速度相等v甲竖v乙竖.而重力做功的瞬时功率等于重力与物体竖直分速度的乘积，所以瞬时功率相等，C错、D对答案BD学问点三机车启动问题7一汽车在水平大路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变汽车的发动机始终以额定功率输出，关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是()A汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大B汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大C汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大D当牵引力等于阻力时，速度达到最大值解析汽车的发动机输出功率恒定，即P肯定，则由公式PFv可得：v增大，F减小，但由于合外力方向与汽车运动方向全都，因此汽车速度仍在增大，当汽车受到的牵引力和阻力相等时，汽车速度达到最大值，而后进行匀速运动答案CD8质量为m，发动机的额定功率为P0的汽车沿平直大路行驶，当它的加速度为a时，速度为v，测得发动机的实际功率为P1，假设运动中所受阻力恒定，则它在平直大路上匀速行驶的最大速度是()Av B. C. D.解析当汽车加速度为a时，有FFfma，得阻力Ffma.当FFf时，速度最大为vmax，则vmax，故选C.答案C9质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的大路上行驶，汽车匀速运动的速度为v1，则当汽车以较小的速度v2行驶时，汽车的加速度为多少？解析汽车以恒定的功率在大路上行驶时，由于速度渐渐增加，牵引力减小，汽车做加速度减小的加速运动，直到匀速运动时为止设匀速运动时牵引力为F，阻力为Ff，则FFf，PFv1Ffv1, 所以Ff.设速度为v2时牵引力为F1，则F1.依据牛顿其次定律知：a.答案10汽车在平直大路上行驶，前一段时间内发动机的功率为P1，后一段时间内的功率为P2，已知在两段时间内发动机做的功相等，则在全部时间内发动机的平均功率为()A. B.C. D.解析总平均功率P，而P1t1P2t2.故P，D正确答案D11人的心脏一次大约输送8105 m3的血液，正常人血压(可看作心脏压送血液的压强)的平均值约为1.5104 Pa，心跳约每分钟70次，据此估测心脏工作的平均功率约为多少？解析设想人的血液是在一圆柱形血管中被输送，血管截面积为S，则作用力FpS，血液被输送的距离d，故每分钟内心脏做的功为WFdpSpV.做功的平均功率P W1.4 W.答案1.412汽车质量为2 000 kg，汽车发动机的额定功率为80 kW，它在平直大路上行驶的最大速度可达20 m/s，现在汽车在该大路上由静止开头以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，若汽车在运动中所受的阻力是恒定的，问：(1)汽车所受阻力是多大？(2)这个匀加速的过程可以维持多长时间？(3)开头运动后的第3 s末，汽车发动机的瞬时功率为多大？解析(1)汽车达到额定功率后，速度达到最大值时，牵引力大小等于阻力，即FfF4103 N.(2)汽车做匀加速直线运动的条件是合外力恒定，由于汽车所受阻力恒定，则牵引力恒定由于v不断增大，因而P输不断增大，当v达到某一值时，P输达到额定功率若v再增大，由于功率不能再增大，因而牵引力必减小，匀加速运动结束，汽车将做加速度减小的变加速运动，当a0时，v达到最大值设匀加速运动时的牵引力为F，则FFfma8103 N设匀加速运动过程中，功率达到额定功率时汽车的速度为v，依据P额Fv，有v10 m/s，t5 s.(3)3 s末汽车的速度vat6 m/s，此时汽车发动机的瞬时功率为PFv4.8104 W.答案(1)4103 N(2)5 s(3)4.8104 W