高中物理粵教版第四章機(jī)械能和能源 第四章第七節(jié)功率

第四章機(jī)械能和能源第七節(jié)功率A級(jí)抓基礎(chǔ)1．關(guān)于功率的概念，下列說(shuō)法中正確的是()A．功率是描述力對(duì)物體做功多少的物理量B．力做功時(shí)間越長(zhǎng)，力的功率一定越小C．由P＝eq\f(W,t)知，功率等于單位時(shí)間內(nèi)力做的功D．由P＝Fv知，力越大，做功越快解析：功率是描述力對(duì)物體做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，A錯(cuò)．力對(duì)物體做功少，或者做功用時(shí)長(zhǎng)，功率未必小，B錯(cuò)．由P＝eq\f(W,t)知，功率就等于力在1秒內(nèi)做的功，C對(duì)．由P＝Fv知，力越大，且在力的方向上的速度越大，功率才越大，做功越快，D錯(cuò)．答案：C2．(多選)物體在水平恒力F作用下，由靜止開始沿水平面由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了l到達(dá)B點(diǎn)，則()A．水平面光滑時(shí)，力F對(duì)物體做功的平均功率較大B．水平面不光滑時(shí)，力F對(duì)物體做功的平均功率較大C．水平面光滑時(shí)，力F在B點(diǎn)的瞬時(shí)功率較大D．水平面不光滑時(shí)，力F在B點(diǎn)的瞬時(shí)功率較大解析：水平面光滑時(shí)到達(dá)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度較大，瞬時(shí)功率較大；水平面光滑時(shí)平均速度較大，平均功率也較大，A、C對(duì)，B、D錯(cuò)．答案：AC3．一輛汽車在水平公路上行駛，設(shè)汽車在行駛過(guò)程中所受阻力不變，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)始終以額定功率輸出．關(guān)于牽引力和汽車速度，下列說(shuō)法中正確的是()A．汽車加速行駛時(shí)，牽引力不變，速度增大B．汽車加速行駛時(shí)，牽引力增大，速度增大C．汽車加速行駛時(shí)，牽引力減小，速度增大D．當(dāng)牽引力等于零時(shí)，速度達(dá)到最大值解析：汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率恒定，即P一定，則由公式P＝Fv可得出v增大，此時(shí)F減小，但由于合外力方向與汽車運(yùn)動(dòng)方向一致，因此汽車速度仍在增大；當(dāng)汽車受到的牽引力和阻力相等時(shí)，汽車速度達(dá)到最大值，而后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確．答案：C4．某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體，第一次使此物體沿光滑水平面前進(jìn)l距離，第二次使此物體沿粗糙水平面也前進(jìn)l距離，若先后兩次拉力做的功為W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，則()A．W1＝W2，P1＝P2 B．W1＝W2，P1>P2C．W1>W2，P1>P2 D．W1>W2，P1＝P2解析：由于拉力相同而又通過(guò)相同的位移，根據(jù)W＝Fl可知拉力對(duì)物體做的功一樣多，但由于沿光滑水平面前進(jìn)時(shí)間短，所以P1>P2，故B正確．答案：B5．飛機(jī)在飛行時(shí)受到與速度平方成正比的空氣阻力，若飛機(jī)以速度v勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P，則當(dāng)飛機(jī)以速度nv勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為()A．nP B．2nPC．n2P D．n3P解析：由題意知P＝fv＝kv3，P′＝f′nv＝kn3v3＝n3P，D正確．答案：D6．一位同學(xué)在二樓教室窗口把一個(gè)籃球用力水平拋出，籃球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率約為()A．5W B．50WC．500W D．5000W解析：此題為估算題，二樓教室窗口到地面的高度大約為4m左右，一個(gè)籃球的質(zhì)量大約有0.6kg左右，籃球落地時(shí)的豎直分速度v1＝eq\r(2gh)＝eq\r(2×10×4)m/s＝9m/s.重力的瞬時(shí)功率P＝mgv1＝54W，故本題選B.答案：BB級(jí)提能力7．(多選)質(zhì)量為m的物體，在水平力F的作用下，在光滑水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，則有()A．若時(shí)間相同，則力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率跟力F成正比B．若作用力相同，則力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率跟時(shí)間t成正比C．某時(shí)刻力F的瞬時(shí)功率大于這段時(shí)間內(nèi)力F的平均功率D．某時(shí)刻力F的瞬時(shí)功率等于這段時(shí)間內(nèi)力F的平均功率解析：物體運(yùn)動(dòng)的速度v＝at.力F的瞬時(shí)功率P＝Fv＝Fat＝eq\f(F2,m)錯(cuò)，B對(duì)；平均功率eq\o(\s\up7(-),\s\do3(P))＝F·eq\o(\s\up7(-),\s\do3(v))＝eq\f(F2,2m)t，P＝2P，C對(duì)，D錯(cuò)．答案：BC8．(多選)如圖所示，在天花板上的O點(diǎn)系一根細(xì)繩，細(xì)繩的下端系一小球．將小球拉至細(xì)繩處于水平的位置，由靜止釋放小球，小球從位置A開始沿圓弧下落到懸點(diǎn)的正下方的B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下面說(shuō)法正確的是()A．小球受到的向心力在逐漸變大B．重力對(duì)小球做功的平均功率為零C．重力對(duì)小球做功的瞬時(shí)功率逐漸增大D．由于細(xì)線的拉力方向始終與小球的速度方向垂直，所以拉力對(duì)小球做的功為零解析：小球下落時(shí)，速度越來(lái)越大，由F向＝meq\f(v2,r)可知向心力逐漸增大，A對(duì)；重力做功不為零，所以重力做功的平均功率不為零，B錯(cuò)；A點(diǎn)時(shí)，小球速度為零，所以重力的瞬時(shí)功率為零，B點(diǎn)時(shí)，重力與速度方向垂直，所以重力的瞬時(shí)功率為零，所以，重力的瞬時(shí)功率先增大后減小，C錯(cuò)；由W＝Flcosα可知，D對(duì)．答案：AD9．額定功率為P＝80kW的汽車，在某平直的公路上行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝15s速度達(dá)到最大為vm＝20m/s，汽車的質(zhì)量m＝2×103kg.如果汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a＝2m/s(1)汽車所受的恒定阻力f；(2)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(3)3s末汽車的瞬時(shí)功率P3.解析：(1)因?yàn)闋恳Φ扔谧枇r(shí)，速度最大．根據(jù)P＝Fvm＝fvm得，汽車所需的阻力f＝eq\f(P,vm)＝eq\f(80000,20)＝4000N.(2)根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)－f＝ma，則勻加速直線運(yùn)動(dòng)的牽引力F＝f＋ma＝4000N＋2000×2N＝8000N．勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度v＝eq\f(P,F)＝eq\f(80000,8000)m/s＝10m/s，則勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝eq\f(v,a)＝eq\f(10,2)s＝5s.(3)3s末的速度v3＝at′＝2×3m/s＝6m則3s末的功率P3＝Fv3＝8000×6W＝48kW.答案：(1)4000N(2)5s(3)48kW10．如圖所示是一學(xué)生騎車爬坡的情形．假如他騎車時(shí)的最大功率是1200W，車和學(xué)生的總質(zhì)量是75kg，斜坡傾角為20°，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦阻力恒為60N，則此學(xué)生騎車上坡的最大速度是多少？假如他在水平路面上騎車，最大速度可達(dá)到多少(g取10m/s2解析：如圖所示，學(xué)生騎車上坡的過(guò)程受到總的阻力是F阻＝mgsinθ＋f，其中f＝60N.當(dāng)學(xué)生騎車達(dá)到最大速度時(shí)，一定做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)它受到的合力為零，即F引－F阻＝0.學(xué)生和車前進(jìn)的動(dòng)力F引＝F阻，且發(fā)揮出最大功率Pmax＝1200W．由P＝Fv得學(xué)生騎車上坡的最大速度vmax＝eq\f(Pmax,F阻)＝eq\f(1200,75×10×sin20°＋