2022年高中物理 機(jī)械能守恒定律 第三節(jié) 功率課時作業(yè) 新人教版必修1

2022年高中物理 機(jī)械能守恒定律 第三節(jié) 功率課時作業(yè) 新人教版必修1一、選擇題1關(guān)于功率，下列說法中正確的是()A功率大說明物體做功多B功率小說明物體做功慢C由P可知機(jī)車做功越多，功率越大D單位時間內(nèi)機(jī)車做功越多，其功率越大解析功率是表示做功快慢的物理量，功率大做功快，功率小做功慢，但并不是做的功多功率就大答案BD2在平直公路上以一定速率(約為5 m/s)行駛的自行車所受阻力為車和人總重量的0.02倍，則騎車人的功率最接近于(車和人的總質(zhì)量約為100 kg)()A0.1 kWB1×103 kWC1 kW D10 kW解析因?yàn)檐囁賤5 m/s，騎車時的牽引力FFf0.02×100×10 N20 N，所以功率PFv20×5 W100 W，即0.1 kW，故A正確答案A3一輛汽車以功率P1在平直公路上勻速行駛，若駕駛員突然減小油門，使汽車的功率減小為P2并保持功率P2不變繼續(xù)行駛設(shè)整個過程中阻力恒定不變，則此后汽車發(fā)動機(jī)的牽引力將()A保持不變 B不斷減小C先減小，后保持不變 D先增大，后保持不變解析由P1Fv知，當(dāng)汽車以功率P1勻速行駛時，F(xiàn)f阻，加速度a0.若突然減小油門，汽車的功率由P1減小到P2，則F突然減小，又整個過程中f阻恒定不變，故此時F<f阻，加速度a<0，所以汽車將做減速運(yùn)動因?yàn)镻2不變，v減小，由P2Fv知F增大當(dāng)Ff阻時，汽車不再減速，而以一較小速度勻速行駛，牽引力不再增大，故選項(xiàng)D正確答案D4汽車上坡的時候，司機(jī)必須換擋，其目的是()A減小速度，得到較小的牽引力B增大速度，得到較小的牽引力C減小速度，得到較大的牽引力D增大速度，得到較大的牽引力解析由PFv可知，P一定時，v減小，則F增大，故選項(xiàng)C正確答案C5質(zhì)量為2 t的汽車，發(fā)動機(jī)的功率為30 kW，在水平公路上能以54 km/h的最大速度行駛，如果保持功率不變，則汽車的速度為36 km/h時，汽車的加速度為()A0.5 m/s2B1 m/s2C1.5 m/s2D2 m/s2解析由Pfvm得f2×103 N，當(dāng)v36 km/h時，由PFv得F3×103 N，又a，所以a0.5 m/s2，選項(xiàng)A正確答案A6設(shè)勻速行駛的汽車，發(fā)動機(jī)的功率保持不變，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，汽車不載貨時比載貨時行駛得快D在同一路面上，汽車不載貨時比載貨時行駛得慢解析汽車勻速行駛時有Ff，又v，所以v.顯然，阻力越大，汽車行駛得越慢，故選項(xiàng)A、C正確答案AC7如右圖所示，在自動扶梯以恒定的速度v運(yùn)轉(zhuǎn)時，第一次有一個人站到扶梯上相對扶梯靜止不動，扶梯載他上樓過程中對他做功為W1，電機(jī)帶動扶梯做功功率為P1，第二次這人在運(yùn)動的扶梯上又以相對扶梯的速度v同時勻速向上走，則這次扶梯對該人做功為W2，電機(jī)帶動扶梯做功功率為P2，以下說法中正確的是()AW1>W2，P1>P2 BW1>W2，P1P2CW1W2，P1>P2 DW1W2，P1P2解析在扶梯上，人相對扶梯靜止不動和人相對于扶梯勻速向上運(yùn)動，相對地面來說，人都是做勻速直線運(yùn)動，兩次人均處于平衡狀態(tài)，兩次人受到的力情況相同，即扶梯對人向上的支持力等于重力而兩次扶梯載人運(yùn)動的距離不同，所以可用WFscos來判定功的大小兩次扶梯運(yùn)動的速率v不變，所以可用PFvcos來判定功率的大小由功的計(jì)算公式，得扶梯對人做功WFscos.式中是扶梯對人的支持力(等于人的重力)和扶梯所在斜面的夾角由于第二次人沿扶梯向上走了一段距離，所以第一次扶梯載人運(yùn)動的距離要比第二次扶梯載人運(yùn)動的距離長，即s1>s2，故W1>W2，兩次扶梯運(yùn)動的速率v不變，對人作用力不變，根據(jù)PFvcos知P1P2.答案B8如圖所示，用輕繩子拴一金屬小球，將小球拉至懸繩位于水平伸直狀態(tài)時自由釋放小球，小球在擺向最低點(diǎn)的過程中，重力對小球做功的功率()A保持不變B不斷變大C不斷變小D先變大，后變小解析當(dāng)小球在A點(diǎn)時速度為零，故A點(diǎn)重力的功率為零，小球在B點(diǎn)時，速度方向與重力方向夾角為90°，由PFvcos90°可知，在B點(diǎn)時重力的功率為零答案D9物體在水平地面上受到水平拉力F作用，在6 s內(nèi)vt圖象和力F做功功率的Pt圖象如下圖甲、乙所示，則物體的質(zhì)量為(g取10 m/s2)()A. kg B. kg C0.9 kg D0.6 kg解析由vt圖象可知物體在02 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，其中a3 m/s2,2 s6 s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，速度v6 m/s，而且拉力FFf，由PFvFfv可得Ff N N勻加速過程中第2 s末的瞬時功率為P1F1v，即F1 N5 N，由牛頓第二定律得F1Ffma，所以質(zhì)量m kg kg，故正確答案為B.答案B10某科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)制作出一種全自動升降機(jī)模型，用電動機(jī)通過鋼絲繩拉著升降機(jī)由靜止開始勻加速上升，已知升降機(jī)的質(zhì)量為m，當(dāng)升降機(jī)的速度為v1時，電動機(jī)的電功率達(dá)到最大值P，此后電動機(jī)保持該功率不變，直到升降機(jī)以最大速度v2勻速上升為止，整個過程中忽略摩擦阻力及空氣阻力，重力加速度為g.有關(guān)此過程下列說法正確的是()A鋼絲繩的最大拉力為B升降機(jī)的最大速度v2C鋼絲繩的拉力對升降機(jī)所做的功等于升降機(jī)克服重力所做的功D升降機(jī)的速度由v1增大至v2過程中，鋼絲繩的拉力不斷減小解析升降機(jī)先做勻加速運(yùn)動后做變加速運(yùn)動再做勻速運(yùn)動，在勻加速運(yùn)動過程中鋼絲繩的最大拉力大于重力，F(xiàn)>mg，A錯勻速運(yùn)動時升降機(jī)有最大速度v2，B正確升降機(jī)在整個上升過程中，鋼絲繩的拉力大于或等于升降機(jī)的重力，因此鋼絲繩的拉力對升降機(jī)所做的功大于升降機(jī)克服重力所做的功升降機(jī)速度由v1增大至v2的過程中，鋼絲繩的拉力不斷減小，最終等于重力答案BD二、非選擇題11質(zhì)量為3 kg的物體，從高30 m處自由落下，問：(1)第2 s內(nèi)重力做功的平均功率是多少？(2)第2 s末重力做功的功率是多少？(g取10 m/s2)解析(1)第2 s內(nèi)是指一段時間，應(yīng)對應(yīng)P，是平均功率第2 s內(nèi)的位移lg(tt)×10×(2212) m15 m.重力做的功Wmgl3×10×15 J450 J重力在第2 s內(nèi)的平均功率P W450 W.(2)第2 s末指時刻，應(yīng)采用PFv計(jì)算，是瞬時功率第2 s末物體的速度vgt210×2 m/s20 m/s.第2 s末重力做功的瞬時功率Pmgv3×10×20 W600 W.答案(1)450 W(2)600 W12汽車的質(zhì)量為2.0 t，發(fā)動機(jī)的額定功率為60 kW，它在平直公路上行駛的最大速度是108 km/h，試討論：汽車由靜止開始，以加速度a1.5 m/s2啟動，能持續(xù)多長時間？若接著只以額定功率運(yùn)行，再經(jīng)15 s達(dá)到最大速度，那么汽車啟動過程中發(fā)動機(jī)共做了多少功？解析本題考查功率與牛頓第二定律、運(yùn)動學(xué)公式、功的公式的綜合應(yīng)用v108 km/h30 m/s，由于是最大速度，故有FfFNxx N.對于勻加速階段，有F合maF1Ff，代入數(shù)據(jù)，得F15000 N.由PFv可知，達(dá)到額定功率時v112 m/s.運(yùn)行時間t1 s8.0 s.運(yùn)行距離s1a1t×1.5×8.02 m48 m.牽引力做的功W1F1s15000×48 J2.4×105 J.對于恒定功率階段，牽引力做的功W2Pt6.0×104×15 J9.0×105 J.所以WW1W22.4×105 J9.0×105 J1.14×106 J.答案8.0 s1.14×106 J