【導(dǎo)學(xué)案】2021年高中物理人教版必修二教師用書-7.3-功率-配套練習(xí)

1.關(guān)于功和功率,下列說法正確的是()。A.不同物體做相同的功,它們的功率肯定相同B.物體做功越多,它的功率就越大C.物體做功越快,它的功率就越大D.發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率與實(shí)際功率可能相等,也可能不相等【解析】功率是表示物體做功快慢的物理量,不僅與做功的多少有關(guān),還跟做功所用的時(shí)間有關(guān)。而發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率可能等于額定功率,也可能不等于額定功率。【答案】CD2.汽車在平直的大路上行駛,某一段時(shí)間內(nèi)汽車的功率隨時(shí)間的變化如圖所示,設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不變,則在這一段時(shí)間內(nèi)汽車的運(yùn)動(dòng)狀況可能是()。A.汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.汽車做加速度增大的加速直線運(yùn)動(dòng)D.汽車做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)【解析】汽車在啟動(dòng)過程中功率保持不變時(shí),汽車先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最終做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A、D正確,B、C錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼D3.設(shè)在平直大路上以肯定速度行駛的自行車,所受阻力約為車和人總重力的0.04,則騎車人的功率最接近()。A.0.1kWB.1×C.1kW D.10kW【解析】設(shè)人與車的總質(zhì)量為75kg,與地面的摩擦力f=0.04mg=30N,車速約為5m/s,所以騎車人的功率最接近P=Fv=30×5W=150W?！敬鸢浮緼4.雨滴在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力與其速度的平方成正比,若有兩滴雨滴從高空中落下,其質(zhì)量分別為m1、m2,至落到地面前都已做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)重力的功率之比為()。A.m1∶m2B.∶C.∶ D.∶【解析】當(dāng)雨滴下落達(dá)到勻速時(shí),有m1g=k,m2g=k,而雨滴落地前瞬間重力的功率P1=m1g·v1,P2=m2g·v2,可求出:P1=,P2=,所以P1∶【答案】D5.設(shè)勻速行駛的汽車,發(fā)動(dòng)機(jī)功率保持不變,則()。A.路面越粗糙,汽車行駛得越慢B.路面越粗糙,汽車行駛得越快C.在同一路面上,汽車不載貨比載貨時(shí)行駛得快D.在同一路面上,汽車不載貨比載貨時(shí)行駛得慢【解析】汽車行駛過程中,若發(fā)動(dòng)機(jī)功率保持不變,且勻速行駛,則由牛頓其次定律得F-Ff=0,又P=Fv,解得v=;又由Ff=μFN可知,當(dāng)路面越粗糙或載貨越多時(shí),阻力Ff越大,則v越小,故A、C正確,B、D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼C6.質(zhì)量為m的汽車行駛在平直大路上,在運(yùn)動(dòng)中所受阻力不變。當(dāng)汽車的加速度為a,速度為v時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是P1。當(dāng)功率是P2時(shí),汽車行駛的最大速度為()。A. B.C. D.【解析】-f=ma,最大速度時(shí)有=f,由以上兩式解得vm=?！敬鸢浮緽7.一汽車在平直路面上行駛,原來速度為v0,從t=0時(shí)刻開頭,將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率調(diào)整變大為某個(gè)值,并保持不變,設(shè)汽車行駛過程所受阻力恒定不變,則汽車從t=0時(shí)刻開頭的v-t圖象是()?！窘馕觥抗β收{(diào)大后,汽車以恒定功率加速行駛,加速度漸漸減小,故B對(duì)?！敬鸢浮緽8.卡車在平直大路上從靜止開頭加速行駛,經(jīng)時(shí)間t前進(jìn)距離s,速度達(dá)到最大值vm。設(shè)此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率恒為P,卡車所受阻力為f,則這段時(shí)間內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為()。A.PtB.fsC.Pt-fsD.fvmt【解析】發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功是指牽引力做的功。由于卡車以恒定功率運(yùn)動(dòng),所以發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功應(yīng)等于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率乘以卡車行駛的時(shí)間,A對(duì);B項(xiàng)給出的是卡車克服阻力做的功,在這段時(shí)間內(nèi),牽引力的功不等于卡車克服阻力做的功,B錯(cuò);C選項(xiàng)中給出的是卡車所受外力的總功;D選項(xiàng)中,卡車以恒定功率前進(jìn),將做加速度漸漸減小的加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度時(shí)牽引力等于阻力,阻力f乘以最大速度vm是發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,再乘以t恰好是發(fā)動(dòng)機(jī)在t時(shí)間內(nèi)做的功,D正確?！敬鸢浮緼D9.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng),在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),5s末達(dá)到額定功率,之后保持額定功率運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=2×103kg,汽車受到地面的阻力為車重的10%,則(取g=10m/s2)(A.汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103NB.汽車在前5s內(nèi)的牽引力為6×103NC.汽車的額定功率為60kWD.汽車的最大速度為30m/s【解析】由題圖知,在前5s內(nèi)汽車的加速度a=m/s2=2m/s2,由牛頓其次定律得F-0.1mg=ma,得F=6×103N,B正確;5s末汽車的功率即為額定功率P=Fv=6×104W,C正確;汽車達(dá)到最大速度時(shí)F=Ff=0.1mg=2×103N,由P=Fv得vm===30m/s,D正確。【答案】BCD10.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P1,它在水平路面上行駛時(shí)受到的阻力Ff大小恒定,汽車在水平路面上由靜止開頭做直線運(yùn)動(dòng),最大車速為v。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,則()。A.汽車開頭時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻速度達(dá)到v,然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.汽車開頭時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻后做加速度漸漸減小的直線運(yùn)動(dòng),速度達(dá)到v后做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.汽車開頭時(shí)牽引力漸漸增大,t1時(shí)刻牽引力與阻力大小相等D.汽車開頭時(shí)牽引力恒定,t1時(shí)刻牽引力與阻力大小相等【解析】開頭時(shí),汽車的功率與時(shí)間成正比,即P=Fv=Fat,所以汽車牽引力恒定,汽車加速度恒定,汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng);在t1時(shí)刻達(dá)到最大功率,此時(shí),牽引力大于阻力,但隨著速度的增大,汽車牽引力減小,汽車加速度漸漸減小至零后做勻速直線運(yùn)動(dòng),B選項(xiàng)正確?！敬鸢浮緽11.如圖甲所示,物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。通過力傳感器和速度傳感器監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。取g=10m/s2,則()。A.物體的質(zhì)量m=1B.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20C.第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W=4.0JD.前2s內(nèi)推力F做功的平均功率P=1.5W【解析】物體在第3s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng),則有F3=μmg=2N;第2s內(nèi)物體做勻加速運(yùn)動(dòng),有F2-μmg=ma,其中加速度為a==2m/s2,解得m=0.5kg,μ=0.4。第2s內(nèi)的位移為1m,物體克服摩擦力做的功為W=μmgs=2.0J。前2s內(nèi)拉力做功為3J,則平均功率為1【答案】D12.質(zhì)量為0.5kg的物體從高處自由下落,在下落的前2s內(nèi)重力對(duì)物體做的功是多少?這2s內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功率是多少?2s末,重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率是多少?(g取10m/s【解析】前2s內(nèi),物體下落的高度為h=gt2=×10×22mWG=mgh=0.5×10×20J=100J平均功率==50W2s末的速度v=gt=10×2m/s=20m/s2s末的瞬時(shí)功率P=mgv=100W。【答案】100J50W100W13.圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)。在起重機(jī)將質(zhì)量m=5×103kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開頭向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=0.2m/s2。當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí),保持該功率直到重物以vm=1.02m(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率。(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)受的時(shí)間和起重機(jī)在第2s末的輸出功率。【解析】(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0,重物達(dá)到最大速度時(shí),拉力F0等于重力P0=F0vmF0=mg代入數(shù)據(jù)得P0=5.1×104W。(2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí),起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率,設(shè)