XX省大連市高中物理第七章機(jī)械能守恒定律功率同步測試新人教必修

XX省大連市高中物理第七章機(jī)械能守恒定律.功率同步測試新人教版必修XX省大連市高中物理第七章機(jī)械能守恒定律.功率同步測試新人教版必修PAGEXX省大連市高中物理第七章機(jī)械能守恒定律.功率同步測試新人教版必修7.3功率一、填空題1.質(zhì)量為1kg的物體自由著落，開始3s內(nèi)，重力做功的均勻功率是________W;3s末的剎時功率是________W(g取10m/s2).【答案】(1).150(2).300【分析】【詳解】3s內(nèi)著落的位移，重力做的功為：W=mgh=1×10×45J=450J，重力做功的均勻功率為：，因?yàn)槲矬w做自由落體運(yùn)動有：v=gt=10×3m/s=30m/s，則重力的剎時功率P=mgv=1×10×30W=300W。2.汽車的總質(zhì)量是50t，額定功率是60kW，在平直公路上行駛，所受阻力為車重的0.01倍，當(dāng)其速度為10m/s時，加快度是________m/s2;汽車能達(dá)到的最大速度是________m/s(g取10m/s2).【答案】(1).0.02(2).12【分析】【詳解】依據(jù)牛頓第二定律可知：，又因，代入數(shù)據(jù)可得：a=0.02m/s2，當(dāng)a=0時，汽車速度最大。此時F=f，則有。3.跳繩是一種健身運(yùn)動，設(shè)某運(yùn)動員的質(zhì)量是50kg，他1min跳繩180次.假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時間占跳躍一次所需時間的2/5，則該運(yùn)動員跳繩時戰(zhàn)勝重力做功的均勻功率是______W.（g=10m/s2)【答案】75【分析】試題分析：由跳躍時間可算出凌空時間，著落時間為凌空時間的一半，從而由自由落體規(guī)律獲得凌空高度和起跳速度．由凌空高度可算出戰(zhàn)勝重力的功，從而獲得均勻功率．跳一次的時間是，人跳離地面向上做豎直上拋，到最高點(diǎn)的時間為；此過程戰(zhàn)勝重力做功為，跳繩時戰(zhàn)勝重力做功做功的功率為：；4.質(zhì)量為m的物體從高處自由著落，經(jīng)時間t重力對物體做功的均勻功率為___________，在時辰t重力對物體做功的剎時功率為_________。【答案】(1).mg2t；(2).mg2t【分析】小球自由著落，經(jīng)時間t，小球的位移為：，重力做功的均勻功率為：，t時辰物體的速度為：v=gt；在t時辰重力對物體做功的剎時功率為PG=mgv=mg2t。5.將20kg的物體從靜止開始以2m／s2的加快度豎直提高4m，拉力做功的均勻功率為________W，抵達(dá)4m高處時拉力的剎時功率為________W。（g取10m／s2）【答案】(1).480；(2).960【分析】【詳解】對物體受力分析，由牛頓第二定律可得，F(xiàn)-mg=ma，因此拉力F=mg+ma=20×10+20×2N=240N，依據(jù)，解得：t=2s，可得均勻功率為：；依據(jù)速度位移公式：v2=2ax，可得v=4m/s，由剎時功率的公式：P=Fv=240×4W=960W。6.雨滴在空中運(yùn)動時，遇到的空氣阻力與其速度的平方成正比.若兩個雨滴從空中落下，其質(zhì)量分別為m1、m2，落至地眼前均已做勻速直線運(yùn)動，則兩雨滴落地時重力的功率之比為________?！敬鸢浮?【分析】【分析】依據(jù)P=mgv=fv，f=kv2，求出功率與最后速度的關(guān)系，再依據(jù)kv2=mg得出速度與質(zhì)量的關(guān)系，從而得悉落地時重力的功率與質(zhì)量的關(guān)系?！驹斀狻慨?dāng)重力與阻力相等時，雨滴做勻速直線運(yùn)動，重力的功率P=mgv=fv，f=kv2，則P=kv3可得：，又kv2=mg，有：，聯(lián)立可得：?！军c(diǎn)睛】解決本題的重點(diǎn)掌握重力功率的剎時表達(dá)式，以及知道最后雨滴所受的重力與阻力相等。7.汽車從靜止開始能保持加快度a做勻加快運(yùn)動的最長時間為tm，今后汽車的運(yùn)動是______?！敬鸢浮考涌於葷u漸減小到零，速度漸漸增大到最大值后做勻速運(yùn)動【分析】【詳解】當(dāng)汽車剛達(dá)到額定功率時，其還有加快度，由F-f=ma和P=Fv，今后F漸漸減小，加快度a也漸漸減小，速度連續(xù)增大，直到加快度為零時，速度才達(dá)到最大，汽車做勻速運(yùn)動，因此做加快度漸漸減小到零，速度漸漸增大到最大值后做勻速運(yùn)動。8.設(shè)在平直公路上以一般速度行駛的自行車，所受阻力約為車和人重力的0.02倍，則騎車人的功率最湊近于_______?！敬鸢浮?0－1KW【分析】【詳解】設(shè)人和車的質(zhì)量為60kg，重力就是600N，則遇到的阻力的大小為12N，假定騎自行車的速度為8m/s，則勻速行駛時，騎車人的功率P=Fv=fv=12×8W=96W，最湊近10-1kW。9.正常人心臟在一次搏動中泵出血液約80毫升，在一次搏動中推進(jìn)血液流動的均勻壓強(qiáng)為1.6×104帕，設(shè)心臟每分鐘搏動70次，由此可計算出心臟推進(jìn)血液流動的均勻功率為_____瓦?！敬鸢浮?.5【分析】【分析】求出心臟搏動一次，推進(jìn)血液所做的功，依據(jù)均勻功率的公式求出心臟推進(jìn)血液流動的均勻功率?！驹斀狻吭O(shè)心臟每次推進(jìn)血液行進(jìn)的位移為L，血液遇到心臟的壓力為F，由，可貼心臟起搏一次對血液所做的功W=F?L=pSL=pV，V是心臟跳動一次輸送的血液體積，W=npV=70×1.6×104×80×10-6J=89.6J，心臟推進(jìn)血液流動的均勻功率為。【點(diǎn)睛】解決本題的重點(diǎn)可以成立起推進(jìn)血液做功的模型，依據(jù)均勻功率的公式進(jìn)行求解。10.設(shè)飛機(jī)遨游時所受的阻力與其速度的平方成正比.假如飛機(jī)以速度ｖ勻速遨游時其發(fā)動機(jī)的功率為P，則飛機(jī)以2ｖ的速度勻速遨游時其發(fā)動機(jī)的功率為_____?！敬鸢浮?P【分析】【分析】因?yàn)轱w機(jī)遨游中所受阻力與其速度的平方成正比，由此可以求得飛機(jī)在速度為v和2v時遇到的阻力的大小，再由P=Fv=fv可以求得飛機(jī)的功率的大小?！驹斀狻吭O(shè)飛機(jī)遨游中所受阻力f=kv2，在勻速遨游時飛時機(jī)到的阻力的大小和飛機(jī)的牽引力的大小相等，因此飛機(jī)以速度v遨游時P=Fv=kv2?v=kv3，當(dāng)飛機(jī)以2v勻速遨游時，其功率為：P′=F′v′=k（2v）3=8P。【點(diǎn)睛】當(dāng)飛機(jī)勻速遨游時，飛機(jī)的牽引力和遇到的阻力大小相等，由此可以求得飛機(jī)遨游時的功率，但需要注意的是飛機(jī)在以不一樣樣的速度遨游時遇到的阻力的大小是不一樣樣的。二、選擇題11.對于功率的說法，正確的選項(xiàng)是( )A.由P=知，力做功越多，功率就越大B.由P=F·v知，物體運(yùn)動越快，功率越大C.由W=Pt知，功率越大，力做功越多D.由P=Fvcosθ知，某一時辰，力大速率也大，功率不用然大【答案】D【分析】】由知，力在單位時間內(nèi)做的功越多，功率越大，選項(xiàng)A錯誤；由P=Fv知，物體運(yùn)動得越快，功率不用然越大，選項(xiàng)B錯誤；由W=Pt知，功率越大，力在相同時間內(nèi)做的功越多，選項(xiàng)C錯誤；由P=Fvcosα知，某一時辰，即便力和速度都很大，但功率不用然大，因夾角α不確立，選項(xiàng)D正確?！久麕燑c(diǎn)睛】本題是對兩個功率的公式的察看；重點(diǎn)是掌握兩個功率的表達(dá)式以及P=Fvcosα，并能理解其物理意義；注意P=Fvcosα中的α是力F與速度v之間的夾角。12.在空氣中飛機(jī)所受的阻力的大小與它的速度的平方成正比，為了要把飛機(jī)的速度提高到本來的2倍，則飛機(jī)發(fā)動機(jī)功率要增大到本來的（）A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍【答案】D【分析】【詳解】依據(jù)題意可知：f=kv2；當(dāng)速度增大為本來的2倍時阻力增大為本來的4倍，牽引力F也為本來的4倍；依據(jù)功率P=Fv知：功率P'=F'v'=4F?2v=8Fv，因此功率要增大到本來的8倍。13.質(zhì)量為m的物體自由著落，不計空氣阻力.在ts內(nèi)，重力對物體做功的均勻功率是( )A.mg2t/2B.mg2tC.0D.mg2t/4【答案】A【分析】【詳解】物體自由著落的高度為：，重力對物體做的功為：，重力對物體做功的均勻功率為：，故A正確，BCD錯誤。14.汽車由靜止開始運(yùn)動，若要使汽車在開始運(yùn)動的一小段時間內(nèi)保持勻加快直線運(yùn)動，則（）A.不停增大牽引力功率B.不停減小牽引力功率C.保持牽引力功率不變D.不可以判斷牽引力功率怎樣變化【答案】A【分析】汽車做勻加快直線運(yùn)動，加快度不變，依據(jù)牛頓第二定律可知，牽引力不變，而速度增大，依據(jù)P=Fv可知，牽引力的功率增大，故A正確．應(yīng)選A．15.水平恒力F兩次作用在同一物體上，使物體沿力的方向發(fā)生相同位移，第一次是在圓滑水平面上，第二次是在粗拙水平面上，兩次力F做的功和功率的大小關(guān)系是( )A.W1=W2；P1＞P2B.W1＞W(wǎng)2；P1＝P2C.W1＝W2；P1＜P2D.W1＝W2；P1＝P2【答案】A【分析】【分析】依據(jù)功的公式，可以知道拉力F對物體做功的狀況，由物體的運(yùn)動規(guī)律求出物體的運(yùn)動的時間，再由功率的公式可以分析F的功率的大小?！驹斀狻坑蒞=Fs知，恒力F對兩種狀況下做功相同多，即W1=W2，在粗拙水平面上因?yàn)橛龅阶枇Φ淖饔茫涌於刃?，?jīng)過相同的位移，在粗拙水平面上用的時間長，依據(jù)可知，力F在粗拙水平面上做功的均勻功率小，即Pl＞P2，故A正確，BCD錯誤?！军c(diǎn)睛】本題主要對功的公式和功率公式的直接察看，在計算功率時要注意，求均勻功率的大小。16.質(zhì)量為2t的汽車，發(fā)動機(jī)的功率為30kW，在水平公路上能以54km/h的最大速度行駛，假如保持功率不變，汽車速度為36km/h時，汽車的加快度為( )A.0.5m/s2B.1m/s2C.1.5m/s2D.2m/s2【答案】A【分析】試題分析：汽車遇到的摩擦力；速度為10m/s時，汽車的牽引力，由牛頓第二定律可得：a==m/s2=0.5m/s2；應(yīng)選A，考點(diǎn)：本題察看功率公式的應(yīng)用，談?wù)摚寒?dāng)達(dá)到最大速度時牽引力等于阻力，由功率公式可求得物體遇到的摩擦力；再由功率公式求得速度為10m/s時的牽引力，由牛頓第二定律可求加快度17.對于功率公式P＝和P＝Fv的說法正確的選項(xiàng)是（）A.由P＝知，只需知道W和t即可求出隨意時辰的功率B.由P＝Fv只好求某一時辰的剎時功率C.從P＝Fv知，汽車的功率與它的速度成正比D.從P＝Fv知，當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)功率一準(zhǔn)時，牽引力與速度成反比【答案】D【分析】AB、公式P=W/t是用來求均勻功率的，而公式P=FV即可以求均勻功率也可以求剎時功率，故AB錯誤；C、對于給定的用電器來說，銘牌上都有一額定功率，但達(dá)到額定功率時汽車的功率不在變化，故C錯誤；D、由P=Fv可知，當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)的功率一準(zhǔn)時，牽引力與速度成反比，故D正確；應(yīng)選D18.以以下圖，質(zhì)量為m的物體，自高為h、傾角為θ的圓滑斜面頂端由靜止滑下，經(jīng)歷時間t抵達(dá)斜面底端，抵達(dá)斜面底端時的速度為v，則物體在斜面底端時，重力的功率是（）A.mgvB.mgvsinθC.mgvcosθD.mgvtanθ【答案】B【分析】試題分析：重力的功率等于重力與物體的位移和兩者夾角的余弦的乘積，即。應(yīng)選B考點(diǎn)：剎時功率談?wù)摚寒?dāng)運(yùn)用公式P=Fvcosα計算功率時，要注意此中的“v”表示的是剎時速度，還要注意找準(zhǔn)力F與速度v之間的夾角α，針對性地列式求解功率．19.在平直公路上以一般速度（約為5m／s）行駛的自行車所受阻力約為車和人總重量的0.02倍，則騎車人的功率最湊近于（車和人的總質(zhì)量約為100kg）（）A.0.1kWB.1×103kWC.1kWD.10kW【答案】A【分析】騎車時的牽引力F=f=0.02mg=0.02×1000N=20N，則騎車人的功率P=Fv=20×5W=100W=0.1kW，故A正確，BCD錯誤。20.設(shè)飛機(jī)在遨游中所受空氣阻力與它的速度平方成正比，當(dāng)飛機(jī)以速度v水平勻速遨游時，發(fā)動機(jī)的功率為P.若飛機(jī)以速度3v水平遨游時，發(fā)動機(jī)的功率為（）A.3PB.9PC.18PD.27P【答案】D【分析】試題分析：飛機(jī)遨游時所受的阻力與速度的平方成正比，即．當(dāng)飛機(jī)勻速遨游時，牽引力大小等于阻力，即，則發(fā)動機(jī)的功率為，即發(fā)動機(jī)的功率與速度的三次方成正比．因此，當(dāng)飛機(jī)的速度變成本來三倍時，發(fā)動機(jī)的功率變成本來的27倍，即。應(yīng)選D考點(diǎn)：剎時功率談?wù)摚罕绢}中飛時機(jī)到的阻力不是不變的，列出阻力和速度的關(guān)系式是解決本題的重點(diǎn)。三、判斷題21.汽車以額定功率從靜止開始行駛時，必然是速度變大，加快度也變大。（____）【答案】×【分析】【詳解】汽車的功率保持不變，由靜止開始運(yùn)動，速度增大，依據(jù)P=Fv知，牽引力減小，依據(jù)牛頓第二定律得，可知加快度減小，做加快度減小的加快運(yùn)動，當(dāng)加快度為零時，速度最大。故該句話錯誤。22.汽車上坡的時候，司機(jī)必然換檔，其目的是減小速度，獲得較大的牽引力。（____）【答案】√【分析】【詳解】P必然，由公式P=Fv，可得：，可知減小速度，可以增大牽引力。而增大速度會減小牽引力，上坡需要大的牽引力，故需要減小速度，故該句話正確。23.功率反應(yīng)做功的快慢，也能反應(yīng)做功多少。（____）【答案】×【分析】【詳解】功率是描繪做功快慢的物理量，功率反應(yīng)了做功的快慢，不可以反應(yīng)做功多少，因此功率大做功不用然多，還與時間相關(guān)，故該句話錯誤。24.物體在圓滑水平面和粗拙水平面上運(yùn)動，拉力相同，位移相同，則拉力做的功相同。（____）【答案】√【分析】【詳解】依據(jù)功的定義可知拉力相同，位移相同，則拉力做的功相同，故該句話正確。25.站在自動扶梯上的乘客，假如他自己也沿著扶梯勻速上行.那么在運(yùn)送乘客抵達(dá)相同高度時，自動扶梯的發(fā)動機(jī)所耗費(fèi)的功和功率的狀況是功減少，功率不變。（_____）【答案】√【分析】【詳解】功等于力和在力的方向上經(jīng)過距離的乘積，因?yàn)槎际莿蛩伲瑑煞N狀況力的大小相同；因?yàn)榈诙稳搜胤鎏菹蛏献吡艘欢尉嚯x，因此第一次扶梯運(yùn)動的距離要比第二次扶梯運(yùn)動的距離長；故兩次扶梯運(yùn)客所做的功不一樣樣，有：W1＞W(wǎng)2；功率等于力與力方向的速度的乘積，因?yàn)槎际莿蛩?，兩種狀況力的大小相同，扶梯挪動的速度也相同，電機(jī)驅(qū)動扶梯做功的功率相同，即P1=P2，因此該判斷正確。四、簡答題26.一輛汽車的額定功率為P，汽車以很小的初速度開上坡度很小的坡路時，假如汽車上坡時的功率保持不變，對于汽車的運(yùn)動狀況為？【答案】在一段時間內(nèi)汽車的速度可能愈來愈大，汽車做的是變加快運(yùn)動?！痉治觥俊驹斀狻科嚨墓β时３植蛔儯伸o止開始運(yùn)動，速度增大，依據(jù)P=Fv知，牽引力減小，依據(jù)牛頓第二定律得，可知加快度減小，做加快度減小的加快運(yùn)動，當(dāng)加快度為零時，速度最大。因此運(yùn)動狀況為在一段時間內(nèi)汽車的速度可能愈來愈大，汽車做的是變加快運(yùn)動。27.汽車在水平路面上行駛，依據(jù)什么條件可以判斷汽車的功率必然恒定？【答案】速度與阻力恒定?！痉治觥俊驹斀狻恳罁?jù)P=Fv=fv，可知當(dāng)速度與阻力恒準(zhǔn)時功率恒定。28.在豎直向上加快運(yùn)動的電梯中有一個斜面，斜面上有一個木塊與斜面一同隨電梯向上加快運(yùn)動，木塊相對斜面靜止．試分析木塊遇到力做功狀況。【答案】因?yàn)槟緣K加快向上運(yùn)動，因此其受力狀況為：重力G與位移方向相反，重力做負(fù)功；支持力N與位移方向的夾角為銳角，支持力做正功；靜摩擦力f與位移方向的夾角也為銳角，則靜摩擦力做正功．【分析】【詳解】因?yàn)槟緣K加快向上運(yùn)動，因此其受力狀況為：重力G與位移方向相反，重力做負(fù)功；支持力N與位移方向的夾角為銳角，支持力做正功；靜摩擦力f與位移方向的夾角也為銳角，則靜摩擦力做正功。五、計算題29.額定功率80kW的汽車，在平直公路上行駛的最大速度為20m/s．汽車的質(zhì)量m=2×103kg，假如汽車從靜止開始做勻加快直線運(yùn)動，加快度大小為2m/s2．運(yùn)動過程中阻力不變，求：（1）汽車所受的恒定阻力；（2）3s末汽車的剎時功率；（3）經(jīng)過多長時間汽車功率達(dá)到額定值？【答案】（1）4×103N（2）48kW（3）5s【分析】試題分析：(1)當(dāng)速度最大時有P額=F牽V=fVm(1分),f=N(1分)(2)勻加快過程有：F-f=ma，F(xiàn)=f+ma=4×103+2×103×2=8×103N(1分)V1=at1=2×3="6m/s"(1分),P1=FV1=8×103×6=4.8×104W(1分)(3)當(dāng)汽車剛達(dá)到額定功率時有P額=FV2，V2=="10m/s"(1分)V2=at2