“四翼”檢測評價（十六） 功率

“四翼”檢測評價（十六）功率eq\a\vs4\al(A)組—重基礎·體現(xiàn)綜合1．下列關于功率的說法中正確的是()A．根據(jù)P＝eq\f(W,t)可知，力做功越多，其功率越大B．根據(jù)P＝Fv可知，汽車的牽引力一定與速率成反比C．由P＝eq\f(W,t)可知，只要知道時間t內力所做的功，就可以求得這段時間內任一時刻的功率D．由P＝Fv可知，當發(fā)動機的功率一定時，汽車的牽引力與運動速率成反比解析：選D力做功多，功率不一定大，還要看做功時間，故A錯誤；功率一定時，汽車的牽引力才與速率成反比，故B錯誤，D正確；只有時間t極短時才能用P＝eq\f(W,t)求瞬時功率，故C錯誤。2．(2023·廣東1月學考)(多選)汽車在2×104N的恒定牽引力作用下，沿水平直線加速前進了100m，該過程牽引力()A．做功為2×106J B．做功為1×105JC．做功的功率不變 D．做功的功率逐漸變大解析：選AD牽引力做功W＝Fl＝2×106J，故A正確，B錯誤；汽車做加速運動，根據(jù)P＝Fv可知，牽引力不變，速度增大，功率增大，故C錯誤，D正確。3．為了行駛安全，汽車進入城區(qū)應適當減速。某汽車進入城區(qū)前功率恒為P，做勻速直線運動，進入城區(qū)后仍沿直線行駛，所受阻力不變，但功率立即變?yōu)閑q\f(P,2)，并保持此功率不變。關于汽車進入城區(qū)后的運動情況，下列說法正確的是()A．汽車做勻速直線運動B．汽車做勻減速直線運動C．汽車先做勻速直線運動后做減速直線運動D．汽車先做減速直線運動后做勻速直線運動解析：選D汽車做勻速直線運動時，牽引力等于阻力，即F＝f，且功率P＝Fv；功率減半后，速度不突變，則牽引力變?yōu)閑q\f(F,2)<f，汽車做減速運動；因為汽車的速度減小，功率不變，則牽引力由eq\f(F,2)逐漸增大，直到和阻力相等，根據(jù)牛頓第二定律可知汽車的加速度逐漸減小最后為零。綜上可知，汽車先做加速度減小的減速直線運動，后做勻速直線運動，選項D正確。4．(多選)質量為3kg的物體，從高45m處自由落下(g取10m/s2)，則在下落的過程中()A．前2s內重力做功的功率為300WB．前2s內重力做功的功率為675WC．第2s末重力做功的功率為600WD．第2s末重力做功的功率為900W解析：選AC前2s物體下落高度h＝eq\f(1,2)gt2＝20m，前2s內重力做功的功率P1＝eq\f(mgh,t)＝eq\f(30×20,2)W＝300W，A正確，B錯誤；2s末物體的速度v＝gt＝20m/s，此時重力的功率P2＝mgv＝600W，C正確，D錯誤。5.如圖所示，一質量為1kg的木塊靜止在光滑水平面上，在t＝0時，用一大小為F＝2N、方向與水平面成θ＝30°的斜向右上方的力作用在該木塊上，則在t＝3s時力F的功率為()A．5WB．6WC．9WD．6eq\r(3)W解析：選C對木塊根據(jù)牛頓第二定律可知，木塊的加速度為：a＝eq\f(Fcosθ,m)＝eq\r(3)m/s2，則t＝3s時的瞬時速度為：v＝at＝3eq\r(3)m/s，則力F的瞬時功率為：P＝Fvcosθ＝2×3eq\r(3)×eq\f(\r(3),2)W＝9W，故C項正確。6.如圖所示，在水平方向同一恒力F作用下，一物體分別沿著粗糙水平面和光滑水平面從靜止開始，運動相同位移s。物體沿著粗糙水平地面運動位移s過程中，力F的功和平均功率分別為W1、P1。物體沿著光滑水平地面運動位移s過程中，力F的功和平均功率分別為W2、P2。則：()A．W1>W2、P1>P2 B．W1＝W2、P1<P2C．W1＝W2、P1>P2 D．W1<W2、P1<P2解析：選B根據(jù)W＝Fscosθ，因為力和位移都相等，則恒力做功相等，即W1＝W2。物塊在粗糙水平面上運動的加速度小于在光滑水平面上的加速度，根據(jù)s＝eq\f(1,2)at2可知：在通過相同距離的情況下，在粗糙水平面上的運動時間長。根據(jù)P＝eq\f(W,t)可知P1＜P2，選項B正確。7.(多選)如圖所示為汽車在水平路面上啟動過程的v－t圖像，Oa段為過原點的傾斜直線，ab段表示以額定功率行駛時的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線，汽車受到的阻力恒定。則下列說法正確的是()A．0～t1時間內汽車做勻加速運動且功率恒定B．t1～t2時間內汽車牽引力逐漸減小C．t1～t2時間內汽車的平均速度為eq\f(1,2)(v1＋v2)D．t1時刻汽車的牽引力及其功率都是最大值，t2～t3時間內牽引力最小解析：選BD0～t1時間內，汽車做勻加速直線運動，牽引力不變，根據(jù)P＝Fv知，功率增大，故A錯誤；t1～t2時間內，汽車的功率不變，根據(jù)P＝Fv知，速度增大，牽引力逐漸減小，故B正確；t1～t2時間內，若汽車做勻加速直線運動，則平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(v1＋v2,2)，但是實際圖線與時間軸圍成的面積大于勻加速直線運動的圖線與時間軸圍成的面積，則平均速度大于eq\f(1,2)(v1＋v2)，故C錯誤；在0～t1時間內汽車做勻加速直線運動，牽引力不變，功率增大，t1時刻功率增大至額定功率，t1～t2時間內功率不變，汽車做加速度減小的變加速運動，故牽引力減小，t2～t3時間內汽車做勻速直線運動，功率不變，t2時刻牽引力減小到與阻力等大，之后保持不變，故D正確。8．(多選)提高汽車運動速率的有效途徑是增大發(fā)動機的功率和減小阻力因數(shù)(設阻力與物體運動速率的平方成正比，即f＝kv2，k是阻力因數(shù))。當發(fā)動機的額定功率為P0時，物體運動的最大速率為vm，如果要使物體運動的速率增大到2vm，則下列辦法可行的是()A．阻力因數(shù)不變，使發(fā)動機額定功率增大到2P0B．發(fā)動機額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到eq\f(k,8)C．阻力因數(shù)不變，使發(fā)動機額定功率增大到8P0D．發(fā)動機額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到eq\f(k,16)解析：選BC由題意可得P0＝fvm＝kvm3，如果要使物體運動的速率增大到2vm，則阻力因數(shù)不變，使發(fā)動機額定功率增大到8P0可行，選項A錯誤，C正確；發(fā)動機額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到eq\f(k,8)可行，選項B正確，D錯誤。9.(2022·福建三明高一檢測)2022年5月14日，我國即將交付的首架C919大型客機首次飛行試驗圓滿成功。如圖所示，假設試飛過程中飛機在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運動，當位移s＝1.6×103m時才能達到起飛所要求的速度v＝288km/h，已知飛機質量m＝8.0×104kg，滑跑時受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度g＝10m/s2，求飛機從開始滑跑到起飛過程中：(1)加速度a的大?。?2)飛機滑跑時發(fā)動機產(chǎn)生的推力F的大??；(3)發(fā)動機推力F的平均功率P。解析：(1)飛機滑跑過程中做初速度為零的勻加速直線運動，有v2＝2as，解得a＝2m/s2。(2)設飛機滑跑受到的阻力為F阻，根據(jù)題意可得F阻＝0.1mg根據(jù)牛頓第二定律有F－F阻＝ma得F＝2.4×105N。(3)設飛機滑跑過程中的平均速度為eq\x\to(v)，有eq\x\to(v)＝eq\f(v,2)在滑跑階段，牽引力的平均功率為P＝Feq\x\to(v)得P＝9.6×106W。答案：(1)2m/s2(2)2.4×105N(3)9.6×106Weq\a\vs4\al(B)組—重應用·體現(xiàn)創(chuàng)新10.質量為400kg的賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a和速度的倒數(shù)eq\f(1,v)的關系如圖所示，則賽車()A．速度隨時間均勻增大B．加速度隨時間增大C．輸出功率為600kWD．所受阻力大小為1600N解析：選D賽車在平直賽道上以恒定功率加速，根據(jù)P＝Fv可知賽車牽引力隨速度的增大而減小，而賽車受到的阻力不變，所以賽車的合外力隨速度的增大而減小，賽車做加速度減小的加速運動，不是勻加速運動，故A、B錯誤；賽車的額定功率為P＝Fv＝(ma＋f)v，整理得a＝eq\f(P,mv)－eq\f(f,m)，由圖像可得P＝160kW，f＝1600N，故C錯誤，D正確。11．(2023·湖北高考)兩節(jié)動車的額定功率分別為P1和P2，在某平直鐵軌上能達到的最大速度分別為v1和v2。現(xiàn)將它們編成動車組，設每節(jié)動車運行時受到的阻力在編組前后不變，則該動車組在此鐵軌上能達到的最大速度為()A.eq\f(P1v1＋P2v2,P1＋P2) B.eq\f(P1v2＋P2v1,P1＋P2)C.eq\f(P1＋P2v1v2,P1v1＋P2v2) D.eq\f(P1＋P2v1v2,P1v2＋P2v1)解析：選D由題意可知，兩節(jié)動車編組前分別有P1＝f1v1，P2＝f2v2，當將它們編組后有P1＋P2＝(f1＋f2)v，聯(lián)立可得v＝eq\f(P1＋P2v1v2,P1v2＋P2v1)，故選D。12．質量m＝2×103kg的汽車，發(fā)動機額定功率為P＝80kW，若汽車在平直公路上行駛時，所受阻力恒為f＝4×103N，那么：(1)汽車在公路上能達到的最大行駛速度vm是多少；(2)若汽車以額定功率起動，當速度為5m/s時，加速度a是多少。解析：(1)當a＝0，即F＝f時，汽車速度達到vm，根據(jù)P＝Fvm，代入數(shù)據(jù)可得vm＝20m/s。(2)當v＝5m/s時，根據(jù)P＝Fv代入數(shù)據(jù)可得F＝1.6×104N根據(jù)牛頓第二定律有F－f＝ma代入數(shù)據(jù)可得a＝6m/s2。答案：(1)20m/s(2)6m/s213.如圖所示，電動平衡車利用車體內部的陀螺儀和加速度傳感器，來檢測車體姿態(tài)的變化，并利用伺服控制系統(tǒng)，精確地驅動電機進行相應的調整，以保持系統(tǒng)的平衡。下表是某平衡車的具體參數(shù)。小黃同學的質量為50kg，駕駛平衡車以最大速度在馬路上做勻速直線運動，突然發(fā)現(xiàn)前方15m處出現(xiàn)事故，有人倒在馬路前方，小黃馬上剎車，以1m/s2的加速度做勻減速運動，恰好在事發(fā)處停車。(g取10m/s2)凈重12.8kg最高時速18km/h額定功率700W額定輸入電壓100～240V額定輸出電壓約63V(1)小黃的反應時間為多少？(2)平衡車勻速運動時受到的阻力為多大？(3)剎車時平衡車給小黃的作用力為多大？解析：(1)由題可知，初速度大小v0＝18km/h＝5m/s，加速度大小a＝1m/s2，設剎車距離為s1，則有v02＝2as1，解得s1＝12.5m因此反應距離為Δs＝s－s1＝2.5m所以反