高中物理 第七章 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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功率時(shí)間:45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1關(guān)于功率,下列說法正確的是()A由PW/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PFv可知,汽車的功率一定與它的速度成正比C由PFv可知,牽引力一定與速度成反比D當(dāng)汽車P一定時(shí),牽引力一定與速度成反比解析:公式P所計(jì)算的應(yīng)是時(shí)間t內(nèi)的平均功率,而公式PFv涉及三個(gè)物理量之間的關(guān)系,因此必須在一個(gè)物理量是確定不變的數(shù)值時(shí),才能判斷另外兩個(gè)物量間的關(guān)系答案:D2一質(zhì)量為m的物體,從傾角為的光滑斜面頂端由靜止下滑,下滑時(shí)離地面的高度為h,如圖所示,當(dāng)物體滑到斜面底端時(shí),重力的即時(shí)功率為()AmgBmgsinCmgcos Dmgsin2解析:首先計(jì)算滑塊滑至斜面底端時(shí)的速度v.因?yàn)樾泵媸枪饣泵妫虼宋矬w在斜面上下滑的加速度為agsin.物體到斜面底端的速度為v 重力的即時(shí)功率為:PFvcosmgcos(90)mgsin.答案:B3設(shè)河水阻力跟船的速度的平方成正比,若船勻速運(yùn)動(dòng)的速度變?yōu)樵瓉淼?倍,則船的功率變?yōu)樵瓉淼?)A.倍 B2倍C4倍 D8倍解析:設(shè)船速原來為v,則阻力F阻kv2,由于勻速運(yùn)動(dòng),則牽引力Fkv2.此時(shí)牽引力的功率P1kv2vkv3.同理可知,船速為2v時(shí),牽引力的功率P2k(2v)3,則8.答案:D4質(zhì)量m5103 kg的汽車在水平路面上從靜止開始以加速度a2 m/s2勻加速運(yùn)動(dòng),所受阻力f1.0103 N,啟動(dòng)后第1 s末牽引力的瞬時(shí)功率是()A2 kW B11 kWC20 kW D22 kW解析:汽車做勻加速運(yùn)動(dòng),牽引力恒定,由牛頓第二定律得牽引力的大小為Ffma(1.010351032)N11103N;汽車在第1 s末的瞬時(shí)速度v1at121 m/s2 m/s,所以在第1 s末牽引力的瞬時(shí)功率是P1Fv1111032 W22103 W22 kW.答案:D5汽車勻速駛上山坡,下列說法中錯(cuò)誤的是()A汽車所受合外力對(duì)汽車所做的功為零B如發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為P,汽車上坡摩擦力為f,則汽車上坡的最大速度vmC摩擦力與重力對(duì)汽車做負(fù)功,支持力對(duì)汽車不做功D當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為恒定時(shí),車速越大,牽引力越小解析:對(duì)汽車受力分析如圖所示,因?yàn)槠噭蛩龠\(yùn)動(dòng),所受合外力為零,對(duì)汽車做功為零,A正確;由題設(shè)可知,汽車上坡的最大速度vm,故B錯(cuò);因?yàn)槟Σ亮椭亓ρ匦泵嫦蛳碌姆至εc汽車運(yùn)動(dòng)的方向相反,故做負(fù)功支持力的方向與速度方向垂直,不做功,C項(xiàng)正確;由PFv可知,在輸出功率恒定時(shí)車速與牽引力成反比,D選項(xiàng)正確答案:B二、多項(xiàng)選擇題6如圖所示是健身用的“跑步機(jī)”示意圖,質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員踩在與水平面成角的靜止皮帶上,運(yùn)動(dòng)員用力向后蹬皮帶,皮帶運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恒為f,使皮帶以速度v勻速向后運(yùn)動(dòng),則在運(yùn)動(dòng)過程中,下列說法正確的是()A人腳對(duì)皮帶的摩擦力是皮帶運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力B人對(duì)皮帶不做功C人對(duì)皮帶做功的功率為mgvD人對(duì)皮帶做功的功率為fv解析:皮帶之所以運(yùn)動(dòng),是因?yàn)槿藢?duì)皮帶的摩擦力充當(dāng)了動(dòng)力,故A正確;皮帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng),摩擦力大小與阻力相等,故人對(duì)皮帶做功的功率為Pfv.答案:AD7如圖所示,在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的vt圖象為正弦曲線,從圖中可以判斷()A在0t1時(shí)間內(nèi),外力做正功B在0t1時(shí)間內(nèi),外力的功率逐漸增大C在t1時(shí)刻,外力的功率最大D在t1t3時(shí)間內(nèi),外力做的總功為零解析:在0t1時(shí)間內(nèi),力與速度同向,力做正功;t0和tt1時(shí)刻,外力的功率為零,表明在0t1時(shí)間內(nèi),外力的功率先增大后減小,A對(duì),B、C錯(cuò);在t1t3時(shí)間內(nèi),外力先做負(fù)功,后做正功,由對(duì)稱性知,總功為零,D對(duì)答案:AD8質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上,從t0時(shí)刻開始受到水平力的作用力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,力的方向保持不變,則()A3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為C在t0到3t0這段時(shí)間內(nèi),水平力的平均功率為D在t0到3t0這段時(shí)間內(nèi),水平力的平均功率為解析:由題意和Ft圖象知,物體在3t0時(shí)刻的瞬時(shí)速度vt2t0t0,所以3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率P3F0vt,故選項(xiàng)B正確、A錯(cuò)誤物體在0到2t0時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移x1(2t0)2,故F0在這段位移上做的功W1F0x1.物體在2t0到3t0時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移x22t0t0t,故3F0在這段位移上做的功W23F0x2,因此在t0到3t0這段時(shí)間內(nèi),水平力做的總功WW1W2,水平力的平均功率,故選項(xiàng)D正確、C錯(cuò)誤答案:BD三、非選擇題9如圖所示,將質(zhì)量為m的小球以初速度v0從A點(diǎn)水平拋出,正好垂直于斜面落在斜面上B點(diǎn),已知斜面的傾角為.求:(1)小球落到斜面上B點(diǎn)時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率是多少?(2)小球從A到B過程中重力做功的平均功率是多少?解析:(1)將小球落在斜面上時(shí)的速度進(jìn)行正交分解,如圖所示小球在豎直方向上的分速度為vyv0cot,所以小球落到斜面上B點(diǎn)時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為Pmgvymgv0cot.(2)小球從A到B過程中重力做功的平均功率為mgymg(0vy)mgv0cot.答案:(1)mgv0cot(2)mgv0cot10起重機(jī)的鋼絲繩在10 s內(nèi)將4 t重的貨物向上吊起15 m高(1)如果貨物是勻速上升,求起重機(jī)對(duì)貨物做功的功率(2)如果貨物是從靜止開始勻加速上升,求起重機(jī)對(duì)貨物做功的平均功率以及該起重機(jī)的額定功率的最小值(g取10 m/s2)解析:(1)勻速上升時(shí),起重機(jī)對(duì)貨物向上的拉力F1mg4104 N拉力做的功W1F1l410415 J6105 J,拉力的功率P16104 W.(2)貨物勻加速上升時(shí),加速度a m/s20.3 m/s2,起重機(jī)對(duì)貨物的拉力F2m(ga)4103(100.3) N4.12104 N拉力做的功W2F2l4.1210415 J6.18105 J,拉力的平均功率6.18104 W;額定功率的最小值即實(shí)際功率的最大值,也就是10 s末的實(shí)際功率10 s末的速度vat0.310 m/s3 m/s,拉力的最大功率 PmaxF2v4.121043 W1.236 105 W,所以該起重機(jī)的額定功率的最小值是1.236105 W.答案:(1)6104 W(2)6.18104 W1.236105 W11一雜技運(yùn)動(dòng)員騎摩托車沿一豎直圓軌道做特技表演,若車的速率恒為20 m/s,人與車的質(zhì)量之和為200 kg,輪胎與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,車通過最低點(diǎn)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)功率為12 kW,求車通過最高點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率(g取10 m/s2)解析:如圖所示,摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)彈力與重力在一條直線上,它們的合力充當(dāng)向心力,所有各點(diǎn)切向合力均為零由功率公式及勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得最低點(diǎn)最高點(diǎn)聯(lián)立可得:P24 kW.答案:4 kW- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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