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1、精选优质文档-倾情为你奉上 福建省仙游市第一中学2018-2019学年高一年级物理必修二校本作业:第一章功和功率第三节:功率一、选择题(7小题)1. 关于功率,下列说法中正确的是 ( )A. 根据PWt可知,力做功越多,其功率越大B. 根据PFv可知,汽车的牵引力一定与速率成反比C. 由PWt可知,只要知道t s内力所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻的功率D. 由PF v可知,当发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速率成反比【答案】D【解析】试题分析:A、据可知,相同时间内,机器做功越多,其功率就越大,故A错误;B、据 P=Fv可知,当功率恒定时,牵引力与速度成反比,故B错误;C、据可
2、知,知道时间t内机器所做的功,就可以求得这段时间内做功的平均功率,故C错误;D、根据 P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比,故D正确;故选D2.用电动轻质钢索将两个质量相同的攀岩运动员甲和乙匀速送上某个一定高度的岩顶,先后用较大速度、较小速度分别送甲、乙,则两种情况比较,电动机的( )A. 功率增大,总功不变B. 功率减小,总功不变C. 功率不变,总功减少D. 功率减小,总功减少【答案】B【解析】【详解】两运动员的质量相等,匀速运动时,拉力等于重力,由于上升的高度相同,根据W=Fh知,电动机的总功相等,以较大速度运动时,时间较短,根据P=W/t知,功率较大,同理以较
3、小速度运动时,功率较小,故B正确,ACD错误。故选B。3. 假设汽车以额定功率在水平路面上行驶,所受阻力保持不变,则它可能做:A. 匀加速直线运动 B. 匀减速直线运动 C. 匀速直线运动 D. 变加速直线运动【答案】CD【解析】本题考查机车启动的两种形式,由P=Fv,如果此时牵引力等于阻力,汽车将做匀速运动,如果此时牵引力大于阻力,由于功率恒定,速度增大牵引力减小,汽车做加速度减小的变加速直线运动,CD对;4.一物体做自由落体运动,在第1 s内和第2 s内,重力对该物体做的功之比和在第1 s末和第2 s末重力做功的瞬时功率之比分别为( )A. 13 12 B. 12 13 C. 13 14
4、D. 14 13【答案】A【解析】【详解】自由下落的物体在第1 s内、第2 s内的位移之比为13,由WG=mgh知,重力做功之比为13,根据v=gt,自由下落的物体第1 s末、第2 s末的速率之比为12,由P=mgv知,重力做功的瞬时功率之比为12,故选项A正确,故选A.5. 飞行员进行身体素质训练时,抓住一质量不计的秋千杆由水平状态开始下摆,到达最低点的过程中(如图所示),飞行员所受重力做功的瞬时功率的变化情况是A. 一直减小 B. 一直增大C. 先增大后减小 D. 先减小后增大【答案】C【解析】试题分析:刚开始竖直方向上的速度为零,重力的瞬时功率为零,到达最低点时,竖直方向上的速度为零,重
5、力的瞬时功率为零,所以重力的瞬时功率先增大后减小,故C正确考点:考查了功率的计算【名师点睛】重力是竖直方向的,重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关,根据人做的是圆周运动,可以知道人的速度的变化的情况6.用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,则( )A. 加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大B. 匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大C. 两过程中拉力的功一样大D. 上述三种情况都有可能【答案】D【解析】【详解】匀加速过程,设加速度为a,物体的质量为m,加速时间为t,则:位移x1=at2;根据牛顿第二定律,有F1-m
6、g=ma;解得F1=m(g+a);故拉力的功为:W1=F1x1=m(g+a)at2;匀速过程,拉力等于重力,即F2=mg;匀速的位移为:x2=vt=att=at2;故拉力的功为:W2=F2x2=mgat2;由上述两式无法比较出加速过程与匀速过程的功的大小;故选D。7.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P进入高速公路时,司机加大了油门,使汽车的功率立即增大一倍并保持该功率继续行驶下图中,能比较正确表示从司机加大油门开始,汽车的牵引力F与速度v、速度v与时间t的关系的是(设运动过程中阻力始终不变)( )A. B. C. D. 【答案】AD【解析】【详解】首先P=Fv,开始的时候p=F
7、0v0,功率增加一倍的时候,速度不能瞬间改变,所以瞬间变化的是力F,增加一倍变为2F0,牵引力变大后则汽车开始加速,加速过程中仍满足P=Fv,则速度增大后牵引力F慢慢减小,则由知加速度越来越小,所以t1到t2时刻的速度图象的斜率越来小;力,a是逐渐减小的,故随t的均匀增加F减小的越来越慢,图线渐渐变得平缓,t2时刻减速的加速度为0牵引力减小到和阻力相等,等于F0,故A正确,B错误;由前面分析知牵引力变大后则汽车开始加速,加速过程中满足P=Fv,则速度增大后牵引力F慢慢减小,则由知加速度越来越小,所以t1到t2时刻的速度图象的斜率越来小,故C错误,D正确;故选AD。【点睛】要注意P=Fv的使用了
8、解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题,注意速度不能瞬间改变二、计算题(2小题)8.一质量为4.0103 kg,发动机额定功率为60kW的汽车从静止开始以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动后以额定功率运动,它在水平面上运动时所受阻力为车重的0.1倍,g取10m/s2,求:(1)起动后2s末发动机的输出功率;(2)它以0.5m/s2的加速度做匀加速运动所能行驶的时间;(3)汽车以额定功率行驶时,当速度达到12m/s时其加速度大小;(4)汽车在此路面上所能行驶的最大速度;【答案】(1)6kW(2)20s(3)(4)15m/s【解析】【详解】
9、(1)汽车受到的阻力:f=0.1mg=4000N由牛顿第二定律可知:F-f=maF=f+ma=6000N2s末的速度为:v=at1=0.52m/s=1m/s起动后2s末发动机的输出功率P=Fv=6kW(2)汽车做匀加速运动过程中,当汽车的实际功率达到额定功率时,由P=Fv1得匀加速运动的末速度汽车做匀加速运动的时间(3)当速度为v2=12m/s时,功率以达额定功率,则根据牛顿第二定律得:a=0.25m/s2(4)当牵引力等于阻力时速度达到最大P=fvmaxvmax=15m/s【点睛】本题是交通工具的启动问题,关键抓住两点:一是汽车运动过程的分析;二是两个临界条件:匀加速运动结束和速度最大的条件
10、9.汽车发动机的功率为60kW,汽车的质量为4t,当它行驶在倾角正弦值为0.02的长直公路上时,如图所示,所受阻力为车重的0.1倍(g10m/s2),求:(1)汽车所能达到的最大速度vm?(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少?(4)在10s末汽车的即时功率为多大?【答案】(1)12.5m/s(2)13.9s(3)4.16105J(4)43.2kW【解析】(1)汽车在坡路上行驶,所受阻力由两部分构成,即:;又因为时,所以;(2)汽车从静止开始,以,匀加速行驶,由,有。所以保持这一牵引力,汽车可达到匀加速行驶的最大速度,有;由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移:,;(3)由可求出汽车在匀加速阶段行驶时做功为(4)当,说明汽车在10s末时仍做匀加速行驶,则汽车的即时功率【点睛】本题考查的是机车启动的两种方式,即恒定加速度启动和恒定功率启动要求同学们能对两种启动方式进行动态分析,能画出动态过程的方框图,公式,P指实际功率,F表示牵引力,v表示瞬时速度当牵引力等于阻力时,机车达到最大速度 没有平日的失败,就没有最终的成功。重要的是分析失败原因并吸取教训。专心-专注-专业