73 功率 自我检测教师版.docx

73 功率 自我检测教师版.docx

《73 功率 自我检测教师版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《73 功率 自我检测教师版.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

73功率自我检测教师版

7.3功率自我检测教师版

1．下面关于功率的说法正确的是（　　）

A．做功多的汽车，功率必定大

B．功率大的汽车，做功一定快

C．功率是描述做功快慢的物理量，所以10kW的功率比5kW的功率做功多

D．以上说法都不正确

解析　由功率的物理意义可知B项对；做功多，时间长而功率未必就大，A项错；功率大做功并不一定多，C项错．故应选B项．

答案　B

2．火车从车站开出做匀加速运动，若阻力与速度成正比，则（　　）

A．火车发动机的功率一定越来越大，牵引力越来越大

B．火车发动机的功率恒定不变，牵引力越来越小

C．当火车达到某一速率时，若要保持此速率做匀速运动，则发动机的功率这时应减小

D．当火车达到某一速率时，若要保持此速率做匀速运动，则发动机的功率一定跟此时速率的平方成正比

解析　根据P＝Fv，F－Ff＝ma，Ff＝kv，∴P＝（kv＋ma）v＝kv2＋mav，故在题设条件下，火车发动机的功率和牵引力都随速率v的增大而增大，则选项A正确；当火车达到某一速率时，欲使火车做匀速运动，则a＝0，此时P＝kv2，减小mav，故选项C、D也正确．

答案　ACD

3．一质量为m的滑块静止在光滑水平地面上，从t＝0开始，将一个大小为F的水平拉力作用在滑块上，如图所示，在t＝t1时刻力F的功率应是（　　）

A.

　　　　　　　B.

C.

D.

解析　由牛顿第二定律物体的加速度a＝

，由运动学公式v＝at1＝

t1，则P＝Fv＝F

t1＝

，故C选项正确．

答案　C

4．用水平恒力F作用在一个物体上，使该物体沿光滑水平面在力的方向移动距离s，恒力F做的功为W1，功率为P1；再用同样的水平力F作用在该物体上，使该物体在粗糙的水平面上在力的方向上移动距离s，恒力F做的功为W2，功率为P2，下面选项正确的是（　　）

A．W1P2B．W1>W2，P1>P2

C．W1＝W2，P1>P2D．W1

解析　水平拉力F相同，位移s相同，所以两次力F所做的功相同，但两次物体移动的速度不同，做功的时间不同，在粗糙平面上移动的速度慢，所以两次的功率不同．

答案　C

5．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是（　　）

A．减小速度，得到较小的牵引力

B．增大速度，得到较大的牵引力

C．减小速度，得到较大的牵引力

D．增大速度，得到较大的牵引力

解析　汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F引＝

，在P不变时要增大牵引力，必须减小v.

答案　C

6．设飞机飞行中所受阻力与速率的平方成正比，如果飞机以速率v匀速飞行，其发动机的功率为P，当发动机的功率为8P时，飞机匀速飞行的速率为（　　）

A.

vB．2v

C．4vD．8v

解析　当速度为v时，牵引力F＝kv2，则P＝F·v＝kv3.设功率为8P时，速率为v′，则8P＝kv′3.由以上两式得v′＝2v，故B选项正确．

答案　B

7.将一物体用轻质细线拴住，一端固定于O点，将物体拉至使细线处于水平状态，如图所示．无初速释放．当物体下摆到悬点正下方过程中，物体的重力瞬时功率变化情况是（　　）

A．一直增大

B．一直减小

C．先增大后减小

D．先减小后增大

解析　在刚开始释放时物体的速度为零，故重力的功率为零．到达最低点时物体的速度最大．但速度方向与重力的方向垂直．故物体在最低点重力的瞬时功率也为零，但下落过程中重力的瞬时功率并不为零，故重力的功率是先增大后减小，C选项正确．

答案　C

提升能力

8．一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受的牵引力和阻力随时间变化规律如下图所示，则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化规律如下列选项图中的（　　）

解析　车所受的牵引力和阻力恒定，所以车做匀加速直线运动，牵引力的功率P＝Fv＝F（v0＋at），对应选项D.

答案　D

9．从空中以50m/s的初速度平抛一个重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g＝10m/s2，则物体落地时重力的瞬时功率P1、全过程的平均功率P2为（　　）

A．P1＝500W　P2＝500W

B．P1＝300W　P2＝150W

C．P1＝500W　P2＝150W

D．P1＝700W　P2＝500W

解析　落地时物体的竖直分速度vy＝gt＝10×3m/s＝30m/s.重力的瞬时功率P1＝mgvy＝10×30m/s＝300W．竖直方向的平均速度

y＝

＝15m/s，所以全过程的平均功率P2＝mg

y＝10×15W＝150W.

答案　B

10．一辆汽车以恒定的输出功率，以某一初速度冲上一斜坡，在上坡过程中，它的运动情况可能是（　　）

A．先加速，后匀速

B．先加速，后减速

C．一直加速且加速度越来越小

D．一直减速且加速度越来越大

解析　设汽车牵引力为F，斜坡倾角为θ，汽车质量为m，摩擦力为Ff，当F>Ff＋mgsinθ时，有可能先加速后匀速到达坡顶；若坡较短，则可能在变加速过程中到达坡顶．当F

答案　AC

11．质量为m，发动机的额定功率为P0的汽车沿平直公路行驶，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，则它在平直公路匀速行驶的最大速度是（　　）

A．vB.

C.

D.

解析　当加速度为a时，由F＝Ff＋ma＝

，得阻力Ff＝

－ma，当F＝Ff时，速度最大为vm，则vm＝

＝

.

答案　C

12．以恒定功率从静止开始运动的汽车，经时间t后速度达到最大速度vm，在此过程中汽车通过的位移为s，则（　　）

A．s>vmt/2B．s＝vmt/2

C．s

解析　汽车的速度图象如图所示，假定汽车做匀变速直线运动，其图象是直线，图中三角形的面积即

，由于汽车以恒定功率开始运动，则其加速度应逐渐减小，实际图线如图中曲线所示，由图象可知，两图象所包围的面积大小不相等，故A选项正确．

答案　A

13．汽车的额定功率为60kW，总质量为2t；运动中所受阻力恒定为2000N，若汽车在额定功率下运动，求：

（1）当汽车的加速度是1m/s2时，速度多大；

（2）汽车行驶的最大速度多大；

（3）10s内牵引力做的功为多少．

解析　

（1）由牛顿第二定律F牵－F阻＝ma，

根据　P＝F牵·v，

两式联立解得v＝15m/s.

（2）当汽车做匀速运动时，汽车的速度最大，此时F牵＝F阻，

由P＝F牵·vmax，

得vmax＝

＝

＝

m/s.

（3）牵引力做功W＝P·t＝60×103×10J＝6×105J.

答案　

（1）15m/s

（2）30m/s

（3）6×105J

14.如下图所示，力F的功率不变，可使物体沿倾角为θ的粗糙斜面以速度v匀速上升．若此力拉着该物体沿斜面下滑，可使物体以速度2v匀速下滑．若此力拉着该物体在同样粗糙的水平路面上运动时，则匀速运动的速度为多少？

解析　物体沿倾角为θ的斜面上升时

F－mgsinθ－Ff＝ma①

而F＝P/v，

－（mgsinθ＋Ff）＝ma②

a＝0时，达最大速度

vm1＝v＝

③

物体沿斜面下滑时

F＋mgsinθ－Ff＝ma

＋mgsinθ－Ff＝ma④

a＝0时，达最大速度vm2＝2v＝

⑤

⑤/③得　　

＝2⑥

Ff＝3mgsinθ＝μmgcosθ，μ＝3tanθ⑦

当物体在同样粗糙水平面上运动时：

－μmg＝ma

a＝0时，vm＝v′＝

⑧

而由③P＝（mgsinθ＋Ff）v＝（mgsinθ＋μmgcosθ）v⑨

v′＝

⑩

⑦代入⑩得v′＝

vcosθ.

答案　

vcosθ

15．如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m＝5×103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm＝1.02m/s的匀速运动．取g＝10m/s2，不计额外功．求：

（1）起重机允许输出的最大功率；

（2）重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．

解析　

（1）设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力．

P0＝F0vm①

F0＝mg②

代入数据，得P0＝5.1×104W③

（2）匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历的时间为t1，有

P0＝Fv1④

F－mg＝ma⑤

v1＝at1⑥

由③④⑤⑥，代入数据得t1＝5s⑦

t＝2s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则v2＝at⑧

P＝Fv2⑨

由⑤⑧⑨，代入数据，得P＝2.04×104W.

答案　

（1）5.1×104W

（2）5s　2.04×104W