2022年高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 3 功率課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2

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1、2022年高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 3 功率課時(shí)作業(yè) 新人教版必修21關(guān)于功率的概念，下列說法中正確的是()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)間越短，力的功率一定越大C力做功越多，力的功率一定越大D力對(duì)物體做功越快，力的功率一定越大【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)誤，D正確；力對(duì)物體做功時(shí)間短或者做功多，未必做功快，B、C錯(cuò)誤【答案】D2將質(zhì)量為m的物體置于光滑的水平面上，用水平恒力F作用于m上，使之在光滑的水平面上沿力F的方向移動(dòng)距離s，此過程中恒力F做功為W1，平均功率為P1，再將另一質(zhì)量為M(Mm)的物體靜置于粗糙水平面上，用該水平

2、恒力F作用其上，使之在粗糙的水平面上沿力F的方向移動(dòng)同樣距離s，此過程中恒力F做功為W2，平均功率為P2.則兩次恒力F做功和平均功率的關(guān)系是()AW1W2P1P2BW1W2P1P2DW1W2P1P2【解析】?jī)纱嗡胶懔ο嗟?，位移相等，根?jù)WFs知，恒力F所做的功相等在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度大，根據(jù)位移時(shí)間公式知，在光滑水平面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間短，根據(jù)P知，P1P2.故C正確，A、B、D錯(cuò)誤【答案】C3一小球以初速度v0水平拋出，不計(jì)空氣阻力，小球在空中運(yùn)動(dòng)的過程中重力做功的功率P隨時(shí)間t變化的圖象是()【解析】設(shè)經(jīng)過時(shí)間t小球速度大小為v，其方向與豎直方向(或重力方向)成角，由功率公式PFvcos

3、 知，此時(shí)重力的功率Pmgvcos mgvymggtmg2t，A 對(duì)【答案】A4一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平地面上，大小為F、方向與水平面成角的恒力作用在該木塊上，經(jīng)過時(shí)間t，力F的瞬時(shí)功率為()A.B.C.D【解析】對(duì)木塊受力分析可知，木塊受重力、支持力和力F的作用，由牛頓第二定律可得，F(xiàn)cos ma，所以a，t時(shí)刻的速度為v1at，所以瞬時(shí)功率PFv1cos ，A 正確【答案】A5一輛汽車在水平公路上行駛，設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變，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

4、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PFv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】C6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，若有兩個(gè)雨滴從高空中落下，其質(zhì)量分別為m1、m2，落至地面前均已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則其重力功率之比為()Am1m2 B.C.D【解析】當(dāng)重力與阻力相等時(shí)，雨滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)重力的功率Pmgv，而mgFfkv2，則Pmg，所以：，故D正確【答案】

5、D7(xx重慶高考)某車以相同的功率在兩種不同的水平路面上行駛，受到的阻力分別為車重的k1和k2倍，最大速率分別為v1和v2，則()Av2k1v1Bv2v1Cv2v1Dv2k2v1【解析】汽車的阻力分別為f1k1mg，f2k2mg，當(dāng)汽車以相同功率啟動(dòng)達(dá)到最大速度時(shí)，有Ff，故由PFv可知最大速度v，則，有v2v1，故選B.【答案】B8. (多選)(xx金溪高一檢測(cè))如圖733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?qū)⑿∏蚶良?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)過程中，下面說法正確的是()圖733A小球受到的向心力在逐漸變大B重力

6、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)，速度越來越大，由F向m，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WFlcos 可知，D對(duì)【答案】AD9一位同學(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()A5 WB50 WC500 WD5 000 W【解析】此題為估算題，二樓教室窗口到地面的高度大

7、約為4 m左右，一個(gè)籃球的質(zhì)量大約有0.6 kg左右，籃球落地時(shí)的豎直分速度v1 m/s9 m/s.重力的瞬時(shí)功率Pmgv154 W，故本題選B.【答案】B10(多選)(xx溫州高一檢測(cè))如圖734所示是一輛質(zhì)量m6103 kg的公共汽車在t0和t4 s末兩個(gè)時(shí)刻的兩張照片當(dāng)t0時(shí)，汽車剛啟動(dòng)(汽車的運(yùn)動(dòng)可看成勻加速直線運(yùn)動(dòng))圖丙是車內(nèi)橫桿上懸掛的手拉環(huán)經(jīng)放大后的圖象，測(cè)得10.根據(jù)題中提供的信息，可以估算出的物理量有(tan 100.176 3)()圖734A4 s內(nèi)汽車的位移B4 s末汽車的速度C4 s內(nèi)汽車牽引力所做的功D4 s末汽車合外力的功率【解析】根據(jù)圖丙，通過對(duì)手拉環(huán)受力分析，結(jié)

8、合牛頓第二定律可知，汽車的加速度為agtan 1.76 m/s2，所以t4 s末汽車的速度vat7 m/s，選項(xiàng)B可估算；根據(jù)圖甲、乙可知，汽車在4 s內(nèi)的位移lat214 m，選項(xiàng)A可估算；因?yàn)? s末汽車的瞬時(shí)速度可求出，汽車的合外力Fma也可求出，所以汽車在4 s末的瞬時(shí)功率為PFv也可估算，即選項(xiàng)D可估算；因?yàn)椴恢嚺c地面間的摩擦力，所以無法估算4 s內(nèi)汽車牽引力所做的功【答案】ABD11如圖735所示，一輛質(zhì)量為2.0103 kg的汽車在平直公路上行駛，若汽車行駛過程中所受阻力恒為f2.5103 N，且保持功率為80 kW.求：735(1)汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所能達(dá)到的最大速度；(2)

9、汽車的速度為5 m/s時(shí)的加速度；(3)汽車的加速度為0.75 m/s2時(shí)的速度【解析】(1)因汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大 ，由PFvm和Ff得：vm32 m/s.(2)設(shè)v15 m/s時(shí)牽引力為F1則PF1v1F1fmaa6.75 m/s2.(3)設(shè)a20.75 m/s2時(shí)牽引力為F2F2fma2PF2v2v220 m/s.【答案】(1)32 m/s(2)6.75 m/s2(3)20 m/s12汽車的質(zhì)量為4103 kg，額定功率為30 kW，運(yùn)動(dòng)中阻力大小恒為車重的0.1倍汽車在水平路面上從靜止開始以8103 N的牽引力出發(fā)(g取10 m/s2)求：(1)汽車所能達(dá)到的最大速度vm.(2)

10、汽車能保持勻加速運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間tm.(3)汽車加速度為0.6 m/s2時(shí)的速度v.(4)在勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功W.【解析】(1)汽車在水平路面上勻速行駛時(shí)，此時(shí)達(dá)到最大速度，汽車的功率達(dá)到額定功率P額，則有F牽F阻，P額F牽vmF阻vm，所以vm，代入數(shù)據(jù)得vm7.5 m/s.(2)當(dāng)汽車以恒定的牽引力啟動(dòng)，即以加速度a勻加速啟動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得：F牽F阻ma，又由vat知汽車的速度不斷增加，所以可得：汽車的輸出功率將不斷增大，當(dāng)P出P額時(shí)，汽車功率不再增加，此時(shí)汽車的勻加速運(yùn)動(dòng)將結(jié)束，設(shè)速度為vt，則有P額F牽vtF牽atm，tm，代入數(shù)據(jù)可解得tm3.75 s.(3)汽車的加速度為0.6 m/s2時(shí)的牽引力FF阻ma，代入數(shù)據(jù)可解得F6.4103 N8103 N.說明勻加速運(yùn)動(dòng)過程已經(jīng)結(jié)束，此時(shí)汽車的功率為P額，所以由P額F牽v可得v m/s4.7 m/s.(4)汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)做的功，也就是牽引力所做的功為：WF牽xmF牽t.代入數(shù)據(jù)可得W5.6104 J.【答案】(1)7.5 m/s(2)3.75 s(3)4.7 m/s(4)5.6104 J