2019-2020年高中物理 4.2 功 率每課一練 教科版必修2.doc

2019-2020年高中物理 4.2 功 率每課一練 教科版必修2 一、選擇題 1．關(guān)于功率，下列說法正確的是 (　　) A．由P＝可知，只要知道W和t的值就可以計算出任意時刻的功率 B．由P＝Fv可知，汽車的功率一定與它的速度成正比 C．當(dāng)P＝ Fv可知，牽引力一定與速度成反比 D．當(dāng)汽車功率P一定時，牽引力一定與速度成反比 2．關(guān)于額定功率與實際功率，下列說法中錯誤的是(　　) A．正常條件下可以長時間工作的功率叫額定功率 B．機器在工作時發(fā)動機實際輸出的功率叫實際功率 C．實際功率可以小于額定功率，但絕不能大于額定功率 D．機器的實際功率可能會暫時超過額定功率，但不能長時間工作 3．物體在水平恒力F作用下，由靜止開始沿水平面由A點運動了x到達B點，則(　　) A．水平面光滑時，力F對物體做功的平均功率較大 B．水平面不光滑時，力F對物體做功的平均功率較大 C．水平面光滑時，力F在B點的瞬時功率較大 D．水平面不光滑時，力F在B點的瞬時功率較大 4．一個質(zhì)量為m的小球做自由落體運動，那么，在前t秒內(nèi)重力對它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬時功率P分別為(t秒末小球未著地)(　　) A.＝mg2t2，P＝mg2t2 B.＝mg2t2，P＝mg2t2 C.＝mg2t，P＝mg2t D.＝mg2t，P＝2mg2t 圖1 5．一輛汽車在水平路面上做勻速運動，從某時刻開始，牽引力F和阻力f隨時間t的變化規(guī)律如圖1所示．則t1到t2時間內(nèi)，汽車牽引力的功率P隨時間t變化的關(guān)系圖象應(yīng)是(　　) 6．水平恒力F作用在一個物體上，使該物體由靜止沿光滑水平面在力的方向上移動距離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距離x，恒力F做的功為W2，平均功率為P2，下面哪個選項是正確的(　　) A．W1<W2，P1>P2 B．W1>W2，P1>P2 C．W1＝W2，P1>P2 D．W1<W2，P1<P2 7．物體在水平地面上受到水平拉力F的作用，在6 s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10 m/s2)(　　) 圖2 A. kg B．1 kg C. kg D．0.6 kg 8．質(zhì)量為m的汽車由靜止開始以加速度a做勻加速運動，經(jīng)過時間t，汽車達到額定功率，則下列說法正確的是(　　) 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ma2t D．時間t內(nèi)汽車牽引力做功等于ma2t2 9．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，物體到達斜面頂端時，力F1、F2、F3的功率關(guān)系為(　　) 圖3 A．P1＝P2＝P3 B．P1>P2＝P3 C．P3>P2>P1 D．P1>P2>P3 10．汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P，牽引力為F0.t1時刻，司機減小了油門，使汽車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時刻，汽車又恢復(fù)了勻速直線運動．能正確表示這一過程中汽車牽引力F和速度v隨時間t變化的圖象是(　　) 二、非選擇題 11．從空中以10 m/s的初速度水平拋出一質(zhì)量為1 kg的物體，物體在空中運動了3 s后落地，不計空氣阻力，g取10 m/s2，求3 s內(nèi)物體所受重力做功的平均功率和落地時重力做功的瞬時功率． 12．質(zhì)量為m＝4.0103 kg的汽車，發(fā)動機的額定功率為P＝40 kW，汽車從靜止開始以a＝0.5 m/s2的加速度行駛，所受阻力f＝2.0103 N，則汽車勻加速行駛的最長時間為多少？汽車可能達到的最大速度為多少？ 第2節(jié)　功　率 1．D　2.C 3．AC　[水平面光滑時到達B點的瞬時速度較大，瞬時功率較大；水平面光滑時平均速度較大，平均功率也較大，A、C對，B、D錯．] 4．C　[前t秒內(nèi)重力做功的平均功率 ＝＝＝mg2t t秒末重力做功的瞬時功率 P＝Fv＝mggt＝mg2t. 故C正確．] 5．C　[由圖可知，t1到t2時間內(nèi)，F(xiàn)與f均不變且F<f，故汽車做勻減速運動，此過程中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， 由牛頓第二定律得 ma1＝F，ma2＝F－f，故a1>a2； 由運動學(xué)公式得 x＝a1t＝a2t，所以t1<t2， 由功率定義式P＝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 0～2 s內(nèi)物體做加速度a＝3 m/s2的勻加速運動，F(xiàn)、f不變，功率P增大； 2～6 s內(nèi)物體做勻速直線運動，物體受力平衡，則 2 s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＝＝ N＝5 N， f＝＝ N＝ N 由牛頓第二定律知 m＝＝ kg＝ kg] 8．B　[汽車勻加速到額定功率后做加速度減小的加速運動，直到加速度為零，速度達最大值，A錯，B對．汽車合外力為ma，牽引力大于ma，汽車的額定功率大于ma2t，時間t內(nèi)做的功大于ma2t2，C、D錯．] 9．A　[設(shè)物體質(zhì)量為m，三種情況下物體的加速度a相同，據(jù)牛頓第二定律得 F1－mgsin α＝ma，F(xiàn)2cosα－mgsin α＝ma，F(xiàn)3cos θ－mgsin α＝ma.所以F1＝F2cos α＝F3cos θ，又因加速度相同，斜面長度相同，所以三種情況下物體到達斜面頂端時的速度相等，所以由功率公式可知P1＝P2＝P3，選A.] 10．AD　[由P＝Fv可判斷，開始時汽車做勻速運動，則F0＝f，P＝F0v0，v0＝，當(dāng)汽車功率減小一半時，P′＝，汽車開始做變減速運動，其牽引力為F1＝＝＝，加速度大小為a＝＝－，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＝做勻速運動，故A正確；同理，可判斷出汽車的牽引力隨時間t的變化圖線與D項一致，D也正確．] 11．150 W　300 W 解析　設(shè)物體從拋出到落地的豎直位移為h， 則3 s內(nèi)重力的平均功率＝＝，又因為h＝gt2， 由以上兩式可得＝mg2t＝150 W 設(shè)該物體在3 s末的瞬時速度為v3， 則物體落地時重力做功的瞬時功率 P＝mgv3cos θ＝mgv3y， 又因為v3y＝gt， 所以P＝mg2t＝300 W 因為重力為恒力，3 s內(nèi)重力做功的平均功率也可由 ＝Fcos θ求得． ＝mgcos θ＝mg， 又因為＝＝＝gt， 所以＝mggt＝150 W. 12．20 s　20 m/s 解析　汽車勻加速行駛時，汽車發(fā)動機的牽引力為F， 則根據(jù)牛頓第二定律：F－f＝ma，得 F＝ma＋f＝4.01030.5 N＋2.0103 N ＝4.0103 N 汽車勻加速運動的末速度為v，則P＝Fv， v＝＝ m/s＝10 m/s 根據(jù)運動學(xué)公式v＝at，有t＝＝ s＝20 s 當(dāng)汽車加速度為零時，汽車有最大速度vm，此時，牽引力F′＝f，則 vm＝＝＝ m/s＝20 m/s.