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1、2022版高中物理 第一章 功和功率 第3節(jié) 功率試題 魯科版必修2
【二維選題表】
物理觀念
科學(xué)思維
科學(xué)探究
科學(xué)態(tài)度與
責(zé)任
對(duì)功率的理解
1(易)
2(易),3(易),4(易)
功率的計(jì)算
5(易),6(易),
10(中),11(中)
公式P=Fv的應(yīng)用
7(易),8(易),9(中),
12(難)
7(易),9(中),12(難)
基礎(chǔ)訓(xùn)練
1.下列關(guān)于功率的說法中正確的是( D )
A.由P=知,力做的功越多,功率越大
B.由P=Fv知,物體運(yùn)動(dòng)得越快,功率越大
C.由W=Pt知,功率越大,力做的功越多
D.
2、由P=Fvcos α知,某一時(shí)刻,即使力和速度都很大,但功率不一定大
解析:由公式P=可知,只有P,W,t中兩個(gè)量確定后,第三個(gè)量才能確定,故選項(xiàng)A,C錯(cuò)誤;由P=Fv可知,P與F,v有關(guān),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,由P=Fvcos α可知,P還與α有關(guān),故選項(xiàng)D正確.
2.(2016·江蘇徐州期末)如圖所示,物體A,B質(zhì)量相同,A放在光滑的水平面上,B放在粗糙的水平面上,在相同的力F作用下,由靜止開始都通過了相同的位移s,那么( D )
A.力F對(duì)A做功較多,做功的平均功率也較大
B.力F對(duì)B做功較多,做功的平均功率也較大
C.力F對(duì)A,B做的功和做功的平均功率都相同
D.力F對(duì)A,B做
3、功相等,但對(duì)A做功的平均功率較大
解析:由W=Fs知,兩種情況下,力F做功相等,但在光滑水平面上用時(shí)少,由P=知,在光滑水平面上平均功率較大,故選項(xiàng)D正確.
3. 飛行員進(jìn)行素質(zhì)訓(xùn)練時(shí),抓住秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺,到達(dá)豎直狀態(tài)的過程中,飛行員所受重力的瞬時(shí)功率變化情況是( C )
A.一直增大
B.一直減小
C.先增大后減小
D.先減小后增大
解析: 對(duì)飛行員受力及運(yùn)動(dòng)分析如圖所示,在A位置,飛行員受重力但速度為零,所以P=mgv=0;在B位置,飛行員受重力mg,速度為v,α=90°,所以P=Fvcos α=0,在A,B之間的任意位置C,0°<α<90°,由P=Fvcos
4、α知P為一個(gè)大于零的數(shù)值,所以飛行員所受重力的瞬時(shí)功率先增大后減小,選項(xiàng)C正確.
4. 如圖所示是甲、乙兩物體做功與所用時(shí)間的關(guān)系圖象,那么甲物體的功率P甲與乙物體的功率P乙相比( B )
A.P甲>P乙
B.P甲
5、物體做自由落體運(yùn)動(dòng),第2 s和第3 s內(nèi)位移之比為3∶5,故做功之比為3∶5,由P=知功率之比為3∶5,選項(xiàng)A正確.
6.一小球做自由落體運(yùn)動(dòng),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( A )
解析:小球做自由落體運(yùn)動(dòng),其速度v=gt,重力做功的功率P=mg·v
=mg2·t.故選項(xiàng)A正確.
7.(2016·福建四地六校聯(lián)考)手動(dòng)擋汽車上坡時(shí),司機(jī)一般都會(huì)將變速擋換到低速擋位上,這樣做的主要目的是( D )
A.節(jié)省燃料
B.使汽車獲得較大的功率
C.避免因車速過大而發(fā)生危險(xiǎn)
D.使汽車獲得較大的牽引力
解析:司機(jī)用“換擋”的辦法來(lái)減
6、速行駛是為了獲得更大的牽引力來(lái)上坡,由P=Fv可知,在功率一定的情況下,當(dāng)速度減小時(shí),汽車的牽引力就會(huì)增大,此時(shí)更容易上坡,所以選項(xiàng)D正確.
8.質(zhì)量為m的物體沿傾角為θ的固定斜面滑至底端時(shí)的速度大小為v,此時(shí)支持力的瞬時(shí)功率為( B )
A.mgv
B.0
C.mgvcos θ
D.mgvtan θ
解析:物體沿斜面滑至斜面底端時(shí)的速度方向沿斜面向下,與支持力夾角為90°,因而支持力的瞬時(shí)功率為0.選項(xiàng)B正確.
9.在一次抗震救災(zāi)中,運(yùn)輸救災(zāi)物資的某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為
80 kW,它以額定功率在平直公路上行駛的最大速度為20 m/s,則汽
車在以最大速度勻速行駛時(shí)所
7、受的阻力是( C )
A.1 600 N B.2 500 N
C.4 000 N D.8 000 N
解析:當(dāng)汽車在額定功率下運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度時(shí),說明汽車的加速度等于零,即阻力等于牽引力,則有f=F=.故汽車在以最大速度勻速行駛時(shí)所受到的阻力f= N=4×103 N,選項(xiàng)C正確.
素養(yǎng)提升
10.(2016·福建福州測(cè)試)(多選)光滑水平面上質(zhì)量為m=1 kg的物體在水平拉力F的作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng),如圖(甲)所示,若力F隨時(shí)間t的變化情況如圖(乙)所示,則下列說法正確的是( BD )
A.拉力在前2 s內(nèi)和后4 s內(nèi)做功之比為1∶1
B.拉力在前2 s內(nèi)和后4 s內(nèi)做功之比
8、為1∶3
C.拉力在4 s末和6 s末做功的功率之比為2∶3
D.拉力在前2 s內(nèi)和后4 s內(nèi)做功的功率之比為2∶3
解析:根據(jù)牛頓第二定律得
在0～2 s內(nèi),加速度a1==4 m/s2,
在2～6 s內(nèi),加速度a2==2 m/s2,
在2 s末的速度v0=a1t1=8 m/s
前2 s內(nèi)的位移s1=a1=8 m,
在2～6 s內(nèi)的位移s2=v0t2+a2=48 m,
則拉力在前2 s內(nèi)做功為W1=F1s1=32 J,
在后4 s內(nèi)做功為W2=F2s2=96 J,
所以W1∶W2=32∶96=1∶3,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;
4 s末的速度v4=a1t1+a2t3=12
9、m/s,
6 s末的速度v6=a1t1+a2t2=16 m/s,
則===,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
拉力在前2 s內(nèi)的功率==16 W;
后4 s內(nèi)做功的功率==24 W,
則==,故選項(xiàng)D正確.
11. 如圖所示,位于水平面上的物體A,在斜向上的恒定拉力作用下,由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng).已知物體質(zhì)量為10 kg,F的大小為100 N,方向與速度v的夾角為37°,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,g=10 m/s2.求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)第2 s末,拉力F對(duì)物體做功的功率是多大?
(2)從運(yùn)動(dòng)開始,物體前進(jìn)12 m過程中拉力對(duì)物體做功
10、的平均功率是多大?
解析:(1)物體對(duì)水平面的壓力
N=mg-Fsin 37°=100 N-100×0.6 N=40 N
由牛頓第二定律得物體的加速度
a== m/s2=6 m/s2
第2 s末,物體的速度v=at=12 m/s
拉力F對(duì)物體做功的功率P=Fvcos 37°=960 W.
(2)從運(yùn)動(dòng)開始,前進(jìn)12 m用時(shí)
t′== s=2 s
該過程中拉力對(duì)物體做功
W=Fscos 37°=100×12×0.8 J=960 J
拉力對(duì)物體做功的平均功率P′== W=480 W.
答案:(1)960 W (2)480 W
12.質(zhì)量為2 000 kg的汽車在平直公路上
11、行駛,所能達(dá)到的最大速度為20 m/s,設(shè)汽車所受阻力為車重的0.2倍(即f=0.2mg).如果汽車在運(yùn)動(dòng)的初始階段以2 m/s2的加速度由靜止開始做勻加速行駛,試求:(g取10 m/s2)
(1)汽車的額定功率.
(2)汽車在勻加速行駛時(shí)的牽引力.
(3)汽車在3 s內(nèi)牽引力所做的功.
(4)汽車在第3 s末的瞬時(shí)功率.
(5)試畫出汽車在8 s內(nèi)的P-t圖象.
解析:(1)汽車達(dá)到最大速度時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)有f=F0,
則P=F0vm=fvm=0.2mgvm=80 kW.
(2)汽車勻加速行駛時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得
F-f=ma.
所以牽引力F=f+ma=8 000 N.
(3)因?yàn)閯蚣铀匐A段的末速度v1==10 m/s.
勻加速的時(shí)間為t==5 s>3 s.
汽車在3 s內(nèi)的位移s=at′2=×2×32 m=9 m.
牽引力所做的功WF=Fs=8 000×9 J=72 000 J.
(4)汽車在第3 s末的瞬時(shí)功率P′=Fv=Fat′=48 kW.
(5)如圖所示.
答案:見解析
2022版高中物理 第一章 功和功率 第3節(jié) 功率試題 魯科版必修2
