《2022年高中物理人教版必修2習(xí)題：第七章 機(jī)械能守恒定律 第3節(jié) 功率2 Word版含答案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高中物理人教版必修2習(xí)題：第七章 機(jī)械能守恒定律 第3節(jié) 功率2 Word版含答案（5頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高中物理人教版必修2習(xí)題：第七章 機(jī)械能守恒定律 第3節(jié) 功率2 Word版含答案 一、選擇題：本大題共6小題，每小題8分，共48分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，至少有一個選項(xiàng)正確，選對的得8分，對而不全得4分。選錯或不選的得0分。 1．關(guān)于功率公式P＝和P＝Fv的說法正確的是 （ ） A．由P＝知，只要知道W和t就可求出任意時刻的功率 B．由P＝Fv只能求某一時刻的瞬時功率 C．從P＝Fv知，汽車的功率與它的速度成正比 D．從P＝Fv知，當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)功率一定時，牽引力與速度成反比 2．用水平恒力F作用在一個物體上，使該物體沿光滑水平面在力的方向移動距離s

2、，恒力F做的功為W1，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移動距離s，恒力F做的功為W2，功率為P2.下面哪個選項(xiàng)是正確的（ ） A．W1＜W2，P1＞P2 B．W1＞W(wǎng)2，P1＞P2 C．W1＝W2，P1＞P2 D．W1＜W2，P1＜P2 3． 某同學(xué)進(jìn)行體能訓(xùn)練，用了100s時間跑上20m高的高樓，試估測他登樓時的平均功率最接近的數(shù)值是 （ ?。? A．10 W B．100 W C．1 kW D．10 kW 4． 汽車在恒定的功率下，由靜止沿平直公路開始起動，對于它的速度—時間圖象，圖1中正確的

3、可能是 （ ） 　 圖1 5．豎直上拋一球，球又落回原處，已知空氣阻力的大小正比于球的速度，下列說法中正確的是 （ ） A．上升過程中克服重力做的功大于下降過程中重力做的功 B．上升過程中克服重力做的功等于下降過程中重力做的功 C．上升過程中克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力做功的平均功率 D．上升過程中克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力做功的平均功率 6． 如圖2所示，質(zhì)量為m的物體，自高為h、傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止滑下，經(jīng)

4、歷時間t到達(dá)斜面底端，到達(dá)斜面底端時的速度為v，則物體在斜面底端時，重力的功率是（ ） 圖2 A．mgv B．mgvsinθ C．mgvcosθ D．mgvtanθ 第Ⅱ卷（非選擇題，共52分） 二、填空、實(shí)驗(yàn)題：本大題共3小題，每小題8分，共24分。把正確答案填寫在題中橫線上或按要求作答。 7． 一物體在推力F作用下克服恒定的阻力運(yùn)動，其v－t圖和F－s圖如圖3所示，則在第1個5s、第2個5s、第3個5s內(nèi)推力F對物體做的功W1＝_______J、W2＝______J、W3＝________J；在15s內(nèi)阻力共做功Wf＝________J；力F的最大瞬時功率

5、Pm＝________W，15 s內(nèi)F的平均功率＝________W。 圖3 8．質(zhì)量為m的汽車在傾角為θ的斜坡上勻速行駛，上坡時的速度為v1，下坡時的速度為v2，設(shè)汽車運(yùn)動過程中所受阻力不變，且上、下坡時汽車發(fā)動機(jī)的功率也相同，則汽車的功率等于______________。 9．隨著人類能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。如圖4所示，是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站臺連接的軌道有一個小的坡度，請你從提高能量利用率的角度，分析這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。 圖4 三、計(jì)算題：本大題共2小題，計(jì)28分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步

6、驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 10．（12分）汽車質(zhì)量為2.0t，發(fā)動機(jī)的額定功率為60 kW，在平直公路上行駛的最大速度是108 km/h，試計(jì)算：汽車由靜止開始，以1.5 m/s2的加速度啟動，求： （1）勻加速的過程能持續(xù)多長時間？ （2）若接著以額定功率運(yùn)行，再經(jīng)15s達(dá)到最大速度，那么汽車啟動過程中發(fā)動機(jī)共做多少功？ 11．（16分）一雜技運(yùn)動員騎摩托車沿一豎直圓軌跡做特技表演，如圖5所示，若車的速度恒為20m/s，人與車的質(zhì)量之和為200 kg，摩托車與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1，車通過最低點(diǎn)A時，發(fā)動

7、機(jī)功率為12 kW，求車通過最高點(diǎn)B時發(fā)動機(jī)的功率（g取10 m/s2）。 　　 圖5　　　　 參考答案 一、選擇題： 1．【答案】D 【點(diǎn)撥】公式P＝一般用來計(jì)算平均功率，公式P＝Fv既可以計(jì)算瞬時功率，又可以計(jì)算平均功率。 2．【答案】C 【點(diǎn)撥】物體在光滑水平面和粗糙水平面上運(yùn)動時，力相同，在力的方向上發(fā)生的位移為s，所以功W1＝W2；但在粗糙水平面移動s所需時間長，故P1＞P2。 3．【答案】B 【點(diǎn)撥】這是一道實(shí)際生活中平均功率的計(jì)算試題，考查估算能力。設(shè)人的質(zhì)量m＝50 kg，所以＝W＝100 W。 4．【答案】C 【點(diǎn)撥】汽車在恒定功率下，沿平直公路的

8、運(yùn)動是加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度后勻速運(yùn)動，圖象C反映了這一過程中速度隨時間變化的規(guī)律。 5．【答案】BC 【點(diǎn)撥】假設(shè)物體質(zhì)量為m，上升的高度為h，物體上升過程中克服重力做的功以及下降過程中重力做的功相等。由于空氣阻力的作用，物體上升過程的加速度大于下降過程的加速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律可得t＝，所以上升過程用的時間比較少，故上升過程中克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力做功的平均功率。B、C正確。 6．【答案】B 【點(diǎn)撥】重力和瞬時速度之間夾角為（90°－θ），根據(jù)P＝Fvcosθ得重力的瞬時功率P＝mgvcos（90°－θ）＝mgvsinθ。 二、填空、實(shí)驗(yàn)

9、題： 7．【答案】2；2；0；4；0.8；0.27 【點(diǎn)撥】由v－t圖知，第1個5s的位移為2.5m、第2個5s的移為5.0m、第3個5s的位移為2.5m。由F－s圖知，第1個5s的推力為0.8N、第2個5s的推力為0.4N、第3個5s的的推力為0。阻力大小等于0.4N。5s末力F的瞬時功率最大。 8．【答案】 【點(diǎn)撥】設(shè)摩擦力為Ff，下滑力為G1，G1＝mgsinθ。則上坡時，牽引力F1＝Ff＋G1，P＝F1v1＝（Ff＋G1）v1；下坡時，牽引力F2＝G1－Ff ，P＝F2v2＝（G1－Ff）v2，解得P＝。 9．【答案】列車進(jìn)站時，利用上坡使部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，減少因剎車

10、而損耗的機(jī)械能，列車出站時利用下坡把儲存的重力勢能又轉(zhuǎn)化為動能，起到節(jié)能作用。 【點(diǎn)撥】（略） 三、計(jì)算題： 10．【答案】（1）8.0 s；（2）1.14×106 J 【解析】（1）汽車的最大速度vm＝108 km/h＝30 m/s。 因?yàn)槠囈宰畲笏俣葀m行駛時，F(xiàn)＝f。 根據(jù)P＝Fv＝fvm，所以 f ＝＝N＝2000 N。 在勻加速階段，根據(jù)牛頓第二定律有： F1－f ＝ma 所以F1＝ma1＋f ＝5000 N。 達(dá)到額定功率時的勻加速運(yùn)動的最大速度＝12 m/s。 故勻加速階段的運(yùn)行時間為t1 ＝＝s ＝ 8.0 s （2）勻加速階段的運(yùn)動距離為： s1

11、＝a1t12＝×1.5×8.02 m＝48 m 此過程牽引力做的功為： W1＝F1s1＝5000×48 J＝2.4×105 J 以恒定功率運(yùn)動的第二段，牽引力做的功為： W2＝Pt2＝6.0×104×15 J＝9.0×105 J 所以汽車啟動過程中發(fā)動機(jī)共做的功為 W＝W1＋W2＝2.4×105 J＋9.0×105 J＝1.14×106 J。 11．【答案】4×103 W 【解析】以人和摩托車作為一個整體為研究對象，分別對其在A點(diǎn)和B點(diǎn)時進(jìn)行受力分析如圖所示，F(xiàn)NA、FNB分別表示摩托車在A點(diǎn)和B點(diǎn)受到軌道的彈力，F(xiàn)A、FB表示的是摩托車的牽引力，F(xiàn)fA、FfB則表示的是摩擦阻力，對于A、B兩點(diǎn)而言都是豎直方向上的合力提供向心力，又由于摩托車保持勻速率不變，因此摩托車在切線方向上合外力為零，即A、B兩點(diǎn)牽引力與摩擦力大小相等，方向相反。 由牛頓第二定律可得： FNA－mg＝ FNB＋mg＝ 在A點(diǎn)：FfA＝μFNA＝FA 在B點(diǎn)：FfB＝μFNB＝FB 由功率公式可知： PA＝FAv PB＝FBv 聯(lián)立以上各式，得： PB＝PA－2μmgv＝4×103 W，即為摩托車通過最高點(diǎn)時發(fā)動機(jī)的功率。