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1、2022年高中物理人教版必修2習(xí)題:第七章 機(jī)械能守恒定律 第3節(jié) 功率1 Word版含答案
一、選擇題:本大題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,至少有一個選項正確,選對的得6分,對而不全得3分。選錯或不選的得0分。
1.關(guān)于功率,下列說法中正確的是 ( )
①功率大說明物體做的功多
②功率小說明物體做功慢
③由P=W/t可知,機(jī)器做功越多,其功率越大
④單位時間內(nèi)機(jī)器做功越多,其功率越大.
A.①② B.①③ C.②④ D.①④
2.飛機(jī)水平勻速飛行時所需的牽引力與飛機(jī)的飛行速率的平方成正比,當(dāng)飛機(jī)的牽引力增大為原來的2倍時,維持
2、飛機(jī)勻速飛行的發(fā)動機(jī)功率是原來的 ( )
A.倍 B.2倍
C.4倍 D.8倍
3.從高處以40 m/s的初速度平拋一重為10 N的物體,物體在空中運動3 s落地,不計空氣阻力,則物體落地時重力的瞬時功率為(g=10 m/s2) ( )
A.400 W B.300 W
C.500 W D.700 W
4.在空中某一高度有質(zhì)量相等的兩小球,m1做自由落體運動,m2做v0=10 m/s的平拋運動,兩小球落地時重力的功率為P1、P2,則 ( )
A.P1>P2 B.P1=P2
C.P1<P2 D.無法確定
5. 一質(zhì)量為m的木塊靜
3、止在光滑水平面上,從t=0開始將一個大小為F水平恒力作用在該木塊上,在t=t1時刻F的功率是 ( )
A. B.
C. D.
6.汽車由靜止開始運動,如果要使汽車在開始運動的一小段時間內(nèi)保持勻加速直線運動,關(guān)于發(fā)動機(jī)功率的說法中,正確的是 ( )
A.不斷增大發(fā)動機(jī)功率
B.不斷減小發(fā)動機(jī)功率
C.保持發(fā)動機(jī)功率不變
D.不能判斷發(fā)動機(jī)功率如何變化
7.關(guān)于功和能,下列說法正確的是 ( )
A.功就是能,能就是功
B.對物體做功越多,其能量越大
C.功是能量多少的量度
D.功是能量轉(zhuǎn)化的量度
8.關(guān)于功和能,下列
4、說法錯誤的是 ( )
A.因功有正負(fù),因此功和能都是矢量
B.功和能有相同的單位
C.功和能不具有方向性,都是標(biāo)量
D.做功過程是能量轉(zhuǎn)化或傳遞過程
第Ⅱ卷(非選擇題,共52分)
二、填空、實驗題:本大題共5小題,每小題5分,共25分。把正確答案填寫在題中橫線上或按要求作答。
9.一個物體從靜止開始自由落下,若不計空氣阻力,下落第ns末和2ns末重力做功的功率之比是__________;下落ns和2ns重力做功之比是__________。
10.質(zhì)量為m的物體從高處自由下落,經(jīng)時間t重力對物體做功的平均功率為________,在時刻t重力對物體做功的瞬
5、時功率為________。
11.一臺拖拉機(jī)的額定功率為1.5×104 W,運動中阻力為1.0×103 N,它的最大行駛速度可達(dá)_____m/s;如果它以5 m/s的速率勻速行駛時,發(fā)動機(jī)消耗的實際功率為_______W。
12.做功的過程是_________的過程,功是__________的量度。
13.人用腳將足球踢出去時,人體內(nèi)一部分________能轉(zhuǎn)化為足球的________能,此時能的轉(zhuǎn)化是通過________過程實現(xiàn)的.
三、計算題:本大題共2小題,計27分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和
6、單位。
14.(12分)如圖1所示,位于水平面上的物體A,在斜向上的恒定拉力作用下,正以v=2 m/s的速度向右做勻速直線運動.已知F的大小為100 N,方向與速度v的夾角為37o,求:
圖1
(1)拉力F對物體做功的功率是多大?
(2)物體向右運動10 s的過程中,拉力F對它做多少功?(sin37o=0.6,cos37o=0.8)
15.(15分)從空中以40 m/s的初速度平拋一個質(zhì)量為1 kg的物體,3s后物體落至地面,不計空氣阻力,求3s內(nèi)重力所做的功、重力的平均功率和落地時重力的瞬時功率,(取g=10 m/s2)
7、
參考答案
一、選擇題:
1.【答案】C
【點撥】功率是表示物體做功快慢的物理量,而不是表征物體做功多少的物理量,故②、④正確.選項C正確。
2.【答案】B
【點撥】根據(jù)功率的定義式P=Fv有:第一次P1=F1v1=kv12·v1=kv13;第二次P2=F2v2=kv22·v2=kv23。又F2=kv22=2F1=2kv12,v2=v1。即有P2=kv23=k (v1)3=2kv13=2P1,
選項B正確。
3.【答案】B
【點撥】功率的公式P=Fv中,要求v必須是沿著力的方向。當(dāng)力F和速度v不在一條直線上,而成一定夾角α?xí)r,公式為P=Fvcosα。根據(jù)平拋運動的規(guī)律知,物體在
8、落地時的豎直方向分速度vy=gt=30 m/s。所以物體落地時重力的瞬時功率為P=mgvy=300 W,選項B正確。
4.【答案】B
【點撥】兩球落地時豎直方向速度相同,重力瞬時功率P=mgvy,所以P1=P2。
5.【答案】C
【點撥】P=Fv=F·at1=F·t1=t1。C正確。
6.【答案】A
【點撥】根據(jù)F-f=ma和P=Fv,可知,若要保持加速度不變,則牽引力應(yīng)不變,速度增加,所以發(fā)動機(jī)功率必須增大。
7.【答案】D
【點撥】功是過程量,能量是狀態(tài)量,兩者不同。做功的過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)化,能量的轉(zhuǎn)化通過做功一來實現(xiàn)。
8.【答案】A
【點撥】功雖然有正負(fù),但是功的
9、正負(fù)表示是動力做功還是阻力做功,功是標(biāo)量,功的運算符合代數(shù)運算規(guī)則。
二、填空、實驗題:
9.【答案】1∶2;1∶3
【點撥】根據(jù)自由落體運動知,下落第ns末和2ns末兩個時刻的速度之比為1∶2;重力的功率與速度成正比,所以這兩個時刻的重力功率之比也為1∶2;下落ns和2ns這兩段時間內(nèi)的位移之比為1∶3,重力的功與位移成正比,所以這兩段時間內(nèi)重力做的功之比是1∶3。
10.【答案】mg2t;mg2t
【點撥】物體自由下落時間t時速度為:v=gt,這段時間內(nèi)物體的平均速度為:==gt,則在時間t內(nèi)重力對物體做功的平均功率為:=mg=mg2t;在t時刻重力做功的瞬時功率為:P=mgv=
10、mg2t。
11.【答案】15;5×103
【點撥】根據(jù)P=Fv=fvm,有=15m/s;發(fā)動機(jī)消耗的實際功率P=Fv=fv=5×103W。
12.【答案】能量轉(zhuǎn)化;能量轉(zhuǎn)化
【點撥】(略)
13.【答案】化學(xué);機(jī)械;人對足球做功
【點撥】(略)
三、計算題:
14.【答案】(1)160 W;(2)1600 J
【解析】(1)拉力F和物體速度的方向不一致,根據(jù)功率的普遍表達(dá)式得,拉力F對物體做功的功率為:
P=Fvcosα=100×2×cos37oW=160 W。
(2)物體向右運動10s的過程中,拉力的功率保持不變,所以拉力F對它做的功為:
W=Pt=160×10 J=1600 J。
15.【答案】450 J;150 W;300 W
【解析】平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動,物體運動3 s下落的高度為:
h=gt2=×10×32 m=45 m。
落地時豎直分速為:
vy=gt=30 m/s。
則3s內(nèi)重力所做的功為:W=mgh=1×10×45 J=450 J;
重力的平均功率為:W=150 W;
落地時重力的即時功率為:P=mgvy=1×10×30 W=300 W。