物理必修ⅱ魯科版1.3功率同步練習(xí)

1、 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 1關(guān)于功和功率的概念，以下說法中正確的是()A 功率大說明物體做功多B功率小說明物體做功少C機(jī)器做功越多，其功率就越大D機(jī)器做功越快，其功率就越大解析：功率表示做功快慢的物理量，功率大說明做功快，其大小與做功多少和做功時(shí)間都沒有直接關(guān)系。答案： D2下列對(duì)功率和機(jī)械效率的說明，錯(cuò)誤的是()A 現(xiàn)在機(jī)械的機(jī)械效率小于1，將來有可能出現(xiàn)新的機(jī)械，其效率大于B功率的大小與機(jī)械效率的大小無關(guān)C機(jī)械效率越大，說明有用功率越大D功率越大，機(jī)械效率越大1解析： 機(jī)械在做功過程中，W 總W有用W額外 ；W額外永遠(yuǎn)不可能等于0，因此機(jī)械效率不可能大于1，A 錯(cuò)誤；功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的物理量

2、，功率是表示做功快慢的物理量，機(jī)械效率是表示對(duì)總能量利用率大小的物理量，二者沒有必然聯(lián)系，B 正確，D錯(cuò)誤；機(jī)械效率越大，說明有用功在總功中占的比例越大，但總功、有用功都不一定大，答案： ACD3.如圖 1 所示，在平直公路上以一定速率(約為 5 m/s) 行駛的自C 錯(cuò)誤。行車所受阻力為車和人總重量的0.02 倍，則騎車人的功率最接近于(車和人的總質(zhì)量約為100 kg)()A 0.1 kWB 1 103 kWC 1 kWD 10 kW圖1解析： 因?yàn)檐囁賤 5 m/s，騎車時(shí)的牽引力F f 0.02 100 10 N 20 N，所以功率P F v 20 5 W 100 W ，即0.1 kW，

3、故A 正確。答案：A4()A 減小速度，得到較小的牽引力B增大速度，得到較小的牽引力C減小速度，得到較大的牽引力D增大速度，得到較大的牽引力解析：汽車在上坡時(shí)， 汽車的牽引力除了需要克服阻力以外，還要克服重力沿斜坡向下P的分力，所以需要增大牽引力，由F v 知，在P 不變時(shí)，要增大牽引力，必須減小v。答案：C5如圖 2 所示，物體A 、 B 質(zhì)量相同， A 放在光滑的水平面上，B 放在粗糙的水平面上，在相同的力F 作用下，由靜止開始都通過了相同的位移s，下列說法正確的是()圖2A 力B力C力D力F 對(duì) A 做功較多，做功的平均功率也較大F 對(duì) B 做功較多，做功的平均功率也較大F 對(duì) A 、

4、B 做的功和做功的平均功率都相同F(xiàn) 對(duì) A 、 B 做功相等，但對(duì)A 做功的平均功率較大解析： 由W Fs知F對(duì) A 和B 做功一樣多，B 在粗糙水平面上由于受到阻力的作用，1WB 的加速度小，由s2at2 知，通過相同的位移，B 用的時(shí)間長，由Pt 知力對(duì)A 做功的平均功率大， D 正確。答案： D6汽車以速率v 1 沿一斜坡向上勻速行駛，若保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，汽車沿此斜坡向下勻速行駛的速度為v2，則汽車以同樣大小的功率在水平路面上行駛時(shí)的最大速率為(設(shè)三種情況下汽車所受的阻力相同)()A.v1v21B.2(v1 v2 )2v1v2v 1v 2C. v1 v 2D.v1 v2解析： 設(shè)汽車的

5、質(zhì)量為m，斜坡傾角為，汽車沿斜坡勻速向上和勻速向下時(shí)的牽引力分別為 F 1 和 F 2，阻力大小為f，由力的平衡條件和功率公式得PF 1 mgsin fv 1PF 2 f mgsinv 2兩式相加，得汽車所受阻力的大小v 1 v 2f 2v 1v 2 P，P若汽車沿水平路面行駛，達(dá)最大車速時(shí)牽引力等于阻力，即F3 f 或 v3 f，P2v 1v 2所以v3 f v 1 v 2，故選項(xiàng) C 正確。答案： C7如圖 3 所示，用輕繩懸掛一小鐵塊，將小鐵塊拉到如圖所示的水平位置，然后放手使小鐵塊從靜止開始向下擺動(dòng)，在小鐵塊擺向最低點(diǎn)的過程中，重力對(duì)小鐵塊做功的功率()圖3A 保持不變C不斷變小B不斷

6、變大D先變大，后變小解析： 在豎直方向上，鐵塊的初速度為零，末速度也是零，由重力的功率表達(dá)式Pmgv豎可知，重力的功率先變大后變小，D 正確。答案：D8.質(zhì)量為m 的汽車在平直路面上起動(dòng)，起動(dòng)過程的速度圖象如圖4所示，從t1 時(shí)刻起汽車的功率保持不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受阻力恒為f，則 ()A 0 t 1 時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于v 1m t1 fv 12B t1 t 2 時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于m t1圖4mv1C汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度v2 ( ft 1 1)v1t1t2v1 v2t2t1Df2)時(shí)間內(nèi)，汽車克服阻力做的功為(解析： 0 t1 時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為v 1a t1

7、 ，根據(jù)牛頓第二定律得 Fv1f ma，解得 F m t1 f，選項(xiàng) A 正確；在 t1時(shí)刻，汽車的牽引力功率已經(jīng)達(dá)到額定功率，v 1故 t1 t2 時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于PF v 1 (m t 1 f)v 1，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度Pmv1v 1 v2v2 f (ft 11)v1，選項(xiàng) C 正確；根據(jù)速度圖象可知，t1t2時(shí)間內(nèi)汽車的位移大于t22 (v1v 2t 1)，汽車克服阻力做的功大于f2(t 2 t1)，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。答案： AC9.如圖 5 所示，用 F 為 30 N 的力使重 G 50 N 的物體由靜止出發(fā)，使物體以 a 0.1 m/s2 的加速度上升，則2 s

8、末，力 F 的功率為多少？用此動(dòng)滑輪提升重物的機(jī)械效率是多少？解析： 物體 G 在 2 s 末的速度為：圖 5v1 at 0.1 2 m/s 0.2 m/s根據(jù)動(dòng)滑輪性質(zhì)，F(xiàn) 此時(shí)的速度v2 2v1 0.4 m/s則 F 的功率： PF Fv2 300.4 W 12 WF 是對(duì)動(dòng)滑輪做功的動(dòng)力，PF 就是總功率，重力被提升的功率是有用功率。P 有用 PG Gv1 50 0.2 W 10 WPG10W PF 12 W 83.3%。答案：12 W83.3%10在水平路面上運(yùn)動(dòng)的汽車的額定功率為60 kW，若其總質(zhì)量為5 t ，在水平路面上所受的阻力為5 103 N，試求：(1) 汽車所能達(dá)到的最大

9、速度。(2) 若汽車以 0.5 m/s2 的加速度由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過程能維持多長時(shí)間？(3) 若汽車以額定功率起動(dòng)，則汽車車速v1 2 m/s 時(shí)的加速度為多大？(4) 若汽車以 v 2 6 m/s 的速度勻速行駛，汽車的實(shí)際功率為多大？解析： (1)當(dāng)汽車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力F f，則由 P Fv 得，P 60 103汽車所能達(dá)到的最大速度為vmax f 5 103 m/s 12 m/s。P(2)汽車以恒定的加速度a 做勻加速運(yùn)動(dòng)，則牽引力恒定。F v ，隨 v 增大，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率也增大，當(dāng)功率增至額定功率時(shí)不能再增大，牽引力將減小，a 將變小，勻加速階P段結(jié)束，設(shè)此時(shí)速度為v 0，則有 v 0 f maP60 103即 v 0 f ma5 103 5 103 0.5 m/s 8 m/s由 v 0 at 得，這一過程維持的時(shí)間為v 08t a 0.5s 16 s。(3)當(dāng)汽車以額定功率起動(dòng)達(dá)到2 m/s 的速度時(shí)的牽引力為P60 103F 1 v1 2N3104 NF 1 f 3 104 5103由牛頓第二定律