2021高一物理-4.2-功率-每課一練1(教科版必修2)

第2節(jié)功率一、選擇題1．關(guān)于功率，下列說(shuō)法正確的是()A．由P＝eq\f(W,t)可知，只要知道W和t的值就可以計(jì)算出任意時(shí)刻的功率B．由P＝Fv可知，汽車的功率確定與它的速度成正比C．當(dāng)P＝Fv可知，牽引力確定與速度成反比D．當(dāng)汽車功率P確定時(shí)，牽引力確定與速度成反比2．關(guān)于額定功率與實(shí)際功率，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．正常條件下可以長(zhǎng)時(shí)間工作的功率叫額定功率B．機(jī)器在工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率叫實(shí)際功率C．實(shí)際功率可以小于額定功率，但絕不能大于額定功率D．機(jī)器的實(shí)際功率可能會(huì)臨時(shí)超過(guò)額定功率，但不能長(zhǎng)時(shí)間工作3．物體在水平恒力F作用下，由靜止開頭沿水平面由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了x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4．一個(gè)質(zhì)量為m的小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，那么，在前t秒內(nèi)重力對(duì)它做功的平均功率eq\x\to(P)及在t秒末重力做功的瞬時(shí)功率P分別為(t秒末小球未著地)()A.eq\x\to(P)＝mg2t2，P＝eq\f(1,2)mg2t2B.eq\x\to(P)＝mg2t2，P＝mg2t2C.eq\x\to(P)＝eq\f(1,2)mg2t，P＝mg2tD.eq\x\to(P)＝mg2t，P＝2mg2t圖15．一輛汽車在水平路面上做勻速運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻開頭，牽引力F和阻力f隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖1所示．則t1到t2時(shí)間內(nèi)，汽車牽引力的功率P隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象應(yīng)是()6．水平恒力F作用在一個(gè)物體上，使該物體由靜止沿光滑水平面在力的方向上移動(dòng)距離x，恒力F做的功為W1，平均功率為P1；再用同樣的水平力F作用在該物體上，使該物體在粗糙的水平面上在力的方向上由靜止移動(dòng)距離x，恒力F做的功為W2，平均功率為P2，下面哪個(gè)選項(xiàng)是正確的()A．W1<W2，P1>P2 B．W1>W2，P1>P2C．W1＝W2，P1>P2 D．W1<W2，P1<P27．物體在水平地面上受到水平拉力F的作用，在6s內(nèi)速度的v－t圖線和拉力做功功率的P－t圖線如圖2所示，則物體的質(zhì)量為(g取10m/s圖2A.eq\f(5,3)kg B．1kg C.eq\f(10,9)kg D．0.6kg8．質(zhì)量為m的汽車由靜止開頭以加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，汽車達(dá)到額定功率，則下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)t即為汽車額定功率下的速度最大值B．a(chǎn)t還不是汽車額定功率下的速度最大值C．汽車的額定功率是ma2tD．時(shí)間t內(nèi)汽車牽引力做功等于eq\f(1,2)ma2t29．如圖3所示，分別用F1、F2、F3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端，物體到達(dá)斜面頂端時(shí)，力F1、F2、F3的功率關(guān)系為()圖3A．P1＝P2＝P3 B．P1>P2＝P3C．P3>P2>P1 D．P1>P2>P310．汽車在平直大路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P，牽引力為F0.t1時(shí)刻，司機(jī)減小了油門，使汽車的功率馬上減小一半，并保持該功率連續(xù)行駛，到t2時(shí)刻，汽車又恢復(fù)了勻速直線運(yùn)動(dòng)．能正確表示這一過(guò)程中汽車牽引力F和速度v隨時(shí)間t變化的圖象是()二、非選擇題11．從空中以10m/s的初速度水平拋出一質(zhì)量為1kg的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)了3s后落地，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s12．質(zhì)量為m＝4.0×103kg的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P＝40kW，汽車從靜止開頭以a＝0.5m/s2的加速度行駛，所受阻力f＝2.0×103N第2節(jié)功率1．D2.C3．AC[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)．]4．C[前t秒內(nèi)重力做功的平均功率eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)＝eq\f(mg·\f(1,2)gt2,t)＝eq\f(1,2)mg2tt秒末重力做功的瞬時(shí)功率P＝Fv＝mg·gt＝mg2t.故C正確．]5．C[由圖可知，t1到t2時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)與f均不變且F<f，故汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中v＝v0－at，故汽車牽引力的功率P＝Fv＝F(v0－at)，圖象C正確．]6．C[由功的定義式可知W1＝W2，由牛頓其次定律得ma1＝F，ma2＝F－f，故a1>a2；由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得x＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)，所以t1<t2，由功率定義式P＝eq\f(W,t)可得P1>P2，C正確．]7．C[設(shè)物體受到的阻力為f，由題圖可知0～2s內(nèi)物體做加速度a＝3m/s2～6s內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體受力平衡，則2s末物體受到的拉力F突變?yōu)镕min＝f，功率由P2＝Fv2突變?yōu)镻2′＝fv2；由功率公式知F＝eq\f(P2,v2)＝eq\f(30,6)N＝5N，f＝eq\f(P2′,v2)＝eq\f(10,6)N＝eq\f(5,3)N由牛頓其次定律知m＝eq\f(F－f,a)＝eq\f(5－\f(5,3),3)kg＝eq\f(10,9)kg]8．B[汽車勻加速到額定功率后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到加速度為零，速度達(dá)最大值，A錯(cuò)，B對(duì)．汽車合外力為ma，牽引力大于ma，汽車的額定功率大于ma2t，時(shí)間t內(nèi)做的功大于eq\f(1,2)ma2t2，C、D錯(cuò)．]9．A[設(shè)物體質(zhì)量為m，三種狀況下物體的加速度a相同，據(jù)牛頓其次定律得F1－mgsinα＝ma，F(xiàn)2cosα－mgsinα＝ma，F(xiàn)3cosθ－mgsinα＝ma.所以F1＝F2cosα＝F3cosθ，又因加速度相同，斜面長(zhǎng)度相同，所以三種狀況下物體到達(dá)斜面頂端時(shí)的速度相等，所以由功率公式可知P1＝P2＝P3，選A.]10．AD[由P＝Fv可推斷，開頭時(shí)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，則F0＝f，P＝F0v0，v0＝eq\f(P,f)，當(dāng)汽車功率減小一半時(shí)，P′＝eq\f(P,2)，汽車開頭做變減速運(yùn)動(dòng)，其牽引力為F1＝eq\f(P′,v)＝eq\f(P,2v)＝eq\f(F0,2)，加速度大小為a＝eq\f(f－F1,m)＝eq\f(f,m)－eq\f(P,2mv)，由此可見，隨著汽車速度v的減小，其加速度a也減小，最終以v＝eq\f(v0,2)做勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確；同理，可推斷出汽車的牽引力隨時(shí)間t的變化圖線與D項(xiàng)全都，D也正確．]11．150W300W解析設(shè)物體從拋出到落地的豎直位移為h，則3s內(nèi)重力的平均功率eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)＝eq\f(mgh,t)，又由于h＝eq\f(1,2)gt2，由以上兩式可得eq\x\to(P)＝eq\f(1,2)mg2t＝150W設(shè)該物體在3s末的瞬時(shí)速度為v3，則物體落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率P＝mgv3cosθ＝mgv3y，又由于v3y＝gt，所以P＝mg2t＝300W由于重力為恒力，3s內(nèi)重力做功的平均功率也可由eq\x\to(P)＝Feq\x\to(v)cosθ求得．eq\x\to(P)＝mgeq\x\to(v)cosθ＝mgeq\x\to(vy)，又由于eq\x\to(vy)＝eq\f(h,t)＝eq\f(\f(1,2)gt2,t)＝eq\f(1,2)gt，所以eq\x\to(P)＝mg·eq\f(1,2)gt＝150W.12．20s20解析汽車勻加速行駛時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為F，則依據(jù)牛頓其次定律：F－f＝ma，得F＝ma＋f＝4.0×103×0.5N＋2.0×103N＝4.0×103N汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v，則P＝Fv，v＝eq\f(P