物理（教科版必修2）练习第4章第2节功率（活页作业）

活页作业(十二)功率(15分钟50分)一、选择题(每小题5分，共30分)1．关于功率，下列说法正确的是()A．不同物体做相同的功，它们的功率一定相同B．物体做功越多，它的功率就越大C．功率大说明物体做功多D．发动机的额定功率与实际功率可能相等，也可能不相等解析：功率是表示做功快慢的物理量，不仅与做功的多少有关，而且跟做功所需的时间有关，故选项A、B、C错误；发动机的实际功率可能等于额定功率，也可能不等于额定功率，故选项D正确．答案：D2．汽车上坡的时候，司机必须换低挡，其目的是()A．减小速度，得到较小的牵引力 B．增大速度，得到较小的牵引力C．减小速度，得到较大的牵引力 D．增大速度，得到较大的牵引力解析：汽车在上坡时，汽车的牵引力除了要克服阻力以外，还要克服重力沿斜面向下的分力，所以需要增大牵引力F，由F牵＝eq\f(P,v)可知，在P一定的情况下，可通过减小v来实现增大牵引力F的目的，故选项C正确．答案：C3．如图是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图像，那么甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比是()A．P甲>P乙 B．P甲<P乙C．P甲＝P乙 D．无法判定解析：根据P＝eq\f(W,t)，功率表示单位时间内做功的多少，对应于Weq\a\vs4\al(－)t图像的斜率大小．因为乙图线斜率较大，所以乙物体的功率P乙较大，选项B正确．答案：B4．质量为m，发动机的额定功率为P0的汽车沿平直公路行驶，当它的加速度为a时，速度为v，测得发动机的实际功率为P1，假设运动中所受阻力恒定，则它在平直公路匀速行驶的最大速度是()A．v B．eq\f(P1,ma)C．eq\f(P0v,P1－mav) D．eq\f(P1v,P0－mav)解析：当加速度为a时，由F＝Ff＋ma＝eq\f(P1,v)得，阻力Ff＝eq\f(P1,v)－ma，当F＝Ff时，速度最大为vmax，则vmax＝eq\f(P0,Ff)＝eq\f(P0v,P1－mav)．答案：C5．(多选)如图所示，物体A、B质量相同，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，由静止开始都通过了相同的位移s，下列说法错误的是()A．力F对A做功较多，做功的平均功率也较大B．力F对B做功较多，做功的平均功率也较大C．力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同D．力F对A、B做功相等，但对A做功的平均功率较大解析：两种情况下F、s相同，力F做的功相等，但B运动时间较长，其力F做功的平均功率较小，选项D正确，选项A、B、C错误．答案：ABC6．(多选)如果汽车以额定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，受到的阻力恒为Ff，则下列判断正确的是()A．汽车行驶的最大速度为vmax＝eq\f(P,Ff)B．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动C．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D．汽车先做匀加速运动，再做匀减速运动，最后做匀速运动解析：据F＝eq\f(P,v)知，汽车速度增大，牵引力F减小，加速度减小，故汽车做加速度减小的加速运动，最后匀速时，F＝Ff，最大速度vmax＝eq\f(P,F)＝eq\f(P,Ff)，选项A、C正确，选项B、D错误．答案：AC二、非选择题(每小题10分，共20分)7．如图所示，质量为m＝2kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0．5，已知：sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，g取10m/s2(1)前2s内重力做的功．(2)前2s内重力的平均功率．(3)2s末重力的瞬时功率．解析：(1)木块所受的合外力F合＝mgsinθ－μmgcosθ＝mg(sinθ－μcosθ)＝2×10×(0．6－0．5×0．8)N＝4N．木块的加速度a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(4,2)m/s2＝2m/s2．前2s内木块的位移l＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×2×22m＝4m．所以，重力在前2s内做的功为W＝mglsinθ＝2×10×4×0．6J＝48J．(2)重力在前2s内的平均功率为P＝eq\f(W,t)＝eq\f(48,2)W＝24W．(3)木块在2s末的速度v＝at＝2×2m/s＝4m/2s末重力的瞬时功率P＝mgvsinθ＝2×10×4×0．6W＝48W．答案：(1)48J(2)24W(3)48W8．质量为2×103kg的汽车，发动机输出功率为30×103W．在水平公路上能达到的最大速度为15m/s(1)汽车所受的阻力f．(2)汽车的速度为10m/s时，加速度a(3)若汽车从静止开始保持2m/s2的加速度做匀加速直线运动，解析：(1)由于匀速运动F＝f，由P＝Fv得f＝eq\f(Pmax,vmax)＝2×103N(2)由牛顿第二定律有：F－f＝ma又P＝Fv解得：a＝eq\f(\f(Pmax,v1)－f,m)＝0．5m/s2(3)由牛顿第二定律有：F－f＝mav2＝eq\f(Pmax,f＋ma)＝5m/s，所以t＝eq\f(v2,a)＝2．5s．答案：(1)2×103N(2)0．5m/s2(3)2．5(25分钟50分)一、选择题(每小题5分，共30分)1．(多选)关于功率，下列说法正确的是()A．力对物体做功越快，力的功率一定越大B．在国际单位制中，功率的单位是瓦特WC．力F越大，速度v越大，瞬时功率就越大D．机车功率一定时，速度越大，牵引力越小解析：功率是描述力对物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，选项A正确；国际单位制中，瓦特W是功率的单位，选项B正确；瞬时功率与力、速度及它们的夹角三个因素有关，力F越大，速度v越大，瞬时功率不一定大，选项C错误；根据P＝Fv，选项D正确．答案：ABD2．雨滴在空中运动时所受空气阻力与其速率的平方成正比．若有两个雨滴从空中落下，其质量分别为m1、m2，落至地面前均已做匀速直线运动，则落地时其重力的功率之比为()A．m1∶m2 B．eq\r(m1)∶eq\r(m2)C．eq\r(m2)∶eq\r(m1) D．eq\r(m\o\al(3,1))∶eq\r(m\o\al(3,2))解析：根据雨滴所受阻力和速度的关系，落地时又是匀速直线，所以mg＝kv2，重力的功率P＝mgv，则两雨滴的重力功率之比eq\f(P1,P2)＝eq\f(m1\r(m1),m2\r(m2))＝eq\r(\f(m\o\al(3,1),m\o\al(3,2)))．答案：D3．质量为5吨的汽车，在水平路面上以加速度a＝2m/s2启动，所受阻力为1．0×103N，A．22kW B．2kWC．1．1kW D．20kW解析：设汽车牵引力为F，由牛顿第二定律F－F阻＝ma，可得F＝11000N，又因为v＝at＝2m/s，所以P＝Fv＝22000W＝22答案：A4．如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是()A．逐渐增大 B．逐渐减小C．先增大，后减小 D．先减小，后增大解析：因小球速率不变，所以小球以O点为圆心做匀速圆周运动．受力分析如图所示，因此在切线方向上应有mgsinθ＝Fcosθ，得F＝mgtanθ．则拉力F的瞬时功率P＝Fvcosθ＝mgv·sinθ．从A运动到B的过程中，拉力的瞬时功率随θ的增大而增大．选项A正确．答案：A5．某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍．最大速率分别为v1和v2，则()A．v2＝k1v1 B．v2＝eq\f(k1,k2)v1C．v2＝eq\f(k2,k1)v1 D．v2＝k2v1解析：汽车的阻力分别为f1＝k1mg，f2＝k2mg，当汽车以相同功率启动达到最大速度时，有F＝f，故由P＝Fv可知最大速度v＝eq\f(P,F)＝eq\f(P,f)，则eq\f(v1,v2)＝eq\f(f2,f1)＝eq\f(k2,k1)，有v＝eq\f(k1,k2)v1，故选项B正确．答案：B6．(多选)某种型号轿车净重1500kg，发动机的额定功率为140kW，最高时速可达252km/h．如图为车中用于改变车速的挡位，手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“1”～“5”速度逐渐增大，R是倒车挡A．轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“1”挡B．轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“5”挡C．在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力为2000ND．在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力为15000N解析：由P＝Fv得，在功率恒定时，轿车的速度越小，提供的牵引力越大，所以轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“1”挡，选项A正确，选项B错误；v＝252km/h＝70m/s，在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力F＝eq\f(P,v)＝eq\f(140000W,70m/s)＝2000N，选项C正确，选项D错误．答案：AC二、非选择题(每小题10分，共20分)7．一辆质量为2t的汽车，发动机输出的功率为30kW，在平直公路上能达到的最大速度为15m/s，当汽车的速度为10m/s时，解析：当汽车达到最大速度vmax＝15m/s时，牵引力F与阻力F由P＝Fvmax＝Ffvmax可得Ff＝F＝eq\f(P,vmax)＝eq\f(30×103,15)N＝2×103N当汽车的速度为10F′＝eq\f(P,v)＝eq\f(30×103,10)N＝3×103N故F合＝F′－Ff＝(3×103－2×103)N＝1×103N由牛顿第二定律得a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(1×103,2×103)m/s2＝0．5m/s2．答案：0．5m8．汽车的质量为m＝2．0×103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0．1倍．若汽车从静止开始匀加速启动，加速度的大小为a＝1．0m/s2．达到额定输出功率后，汽车保持额定功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶