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2019-2020年高中物理 4.2 功 率每課一練 教科版必修2 一、選擇題 1．關(guān)于功率，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．由P＝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P＝Fv可知，汽車(chē)的功率一定與它的速度成正比 C．當(dāng)P＝ Fv可知，牽引力一定與速度成反比 D．當(dāng)汽車(chē)功率P一定時(shí)，牽引力一定與速度成反比 2．關(guān)于額定功率與實(shí)際功率，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．正常條件下可以長(zhǎng)時(shí)間工作的功率叫額定功率 B．機(jī)器在工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率叫實(shí)際功率 C．實(shí)際功率可以小于額定功率，但絕不能大于額定功率 D．機(jī)器的實(shí)際功率可能會(huì)暫時(shí)超過(guò)額定功率，但不能長(zhǎng)時(shí)間工作 3．物體在水平恒力F作用下，由靜止開(kāi)始沿水平面由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了x到達(dá)B點(diǎn)，則(　　) A．水平面光滑時(shí)，力F對(duì)物體做功的平均功率較大 B．水平面不光滑時(shí)，力F對(duì)物體做功的平均功率較大 C．水平面光滑時(shí)，力F在B點(diǎn)的瞬時(shí)功率較大 D．水平面不光滑時(shí)，力F在B點(diǎn)的瞬時(shí)功率較大 4．一個(gè)質(zhì)量為m的小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，那么，在前t秒內(nèi)重力對(duì)它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬時(shí)功率P分別為(t秒末小球未著地)(　　) A.＝mg2t2，P＝mg2t2 B.＝mg2t2，P＝mg2t2 C.＝mg2t，P＝mg2t D.＝mg2t，P＝2mg2t 圖1 5．一輛汽車(chē)在水平路面上做勻速運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻開(kāi)始，牽引力F和阻力f隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖1所示．則t1到t2時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)牽引力的功率P隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象應(yīng)是(　　) 6．水平恒力F作用在一個(gè)物體上，使該物體由靜止沿光滑水平面在力的方向上移動(dòng)距離x，恒力F做的功為W1，平均功率為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由靜止移動(dòng)距離x，恒力F做的功為W2，平均功率為P2，下面哪個(gè)選項(xiàng)是正確的(　　) A．W1P2 B．W1>W2，P1>P2 C．W1＝W2，P1>P2 D．W1P2＝P3 C．P3>P2>P1 D．P1>P2>P3 10．汽車(chē)在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P，牽引力為F0.t1時(shí)刻，司機(jī)減小了油門(mén)，使汽車(chē)的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時(shí)刻，汽車(chē)又恢復(fù)了勻速直線運(yùn)動(dòng)．能正確表示這一過(guò)程中汽車(chē)牽引力F和速度v隨時(shí)間t變化的圖象是(　　) 二、非選擇題 11．從空中以10 m/s的初速度水平拋出一質(zhì)量為1 kg的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)了3 s后落地，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，求3 s內(nèi)物體所受重力做功的平均功率和落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率． 12．質(zhì)量為m＝4.0103 kg的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P＝40 kW，汽車(chē)從靜止開(kāi)始以a＝0.5 m/s2的加速度行駛，所受阻力f＝2.0103 N，則汽車(chē)勻加速行駛的最長(zhǎng)時(shí)間為多少？汽車(chē)可能達(dá)到的最大速度為多少？ 第2節(jié)　功　率 1．D　2.C 3．AC　[水平面光滑時(shí)到達(dá)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度較大，瞬時(shí)功率較大；水平面光滑時(shí)平均速度較大，平均功率也較大，A、C對(duì)，B、D錯(cuò)．] 4．C　[前t秒內(nèi)重力做功的平均功率 ＝＝＝mg2t t秒末重力做功的瞬時(shí)功率 P＝Fv＝mggt＝mg2t. 故C正確．] 5．C　[由圖可知，t1到t2時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)與f均不變且Fa2； 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 x＝a1t＝a2t，所以t1P2，C正確．] 7．C　[設(shè)物體受到的阻力為f，由題圖可知 0～2 s內(nèi)物體做加速度a＝3 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)、f不變，功率P增大； 2～6 s內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體受力平衡，則 2 s末物體受到的拉力F突變?yōu)镕min＝f，功率由P2＝Fv2突變?yōu)镻2′＝fv2； 由功率公式知F＝＝ N＝5 N， f＝＝ N＝ N 由牛頓第二定律知 m＝＝ kg＝ kg] 8．B　[汽車(chē)勻加速到額定功率后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到加速度為零，速度達(dá)最大值，A錯(cuò)，B對(duì)．汽車(chē)合外力為ma，牽引力大于ma，汽車(chē)的額定功率大于ma2t，時(shí)間t內(nèi)做的功大于ma2t2，C、D錯(cuò)．] 9．A　[設(shè)物體質(zhì)量為m，三種情況下物體的加速度a相同，據(jù)牛頓第二定律得 F1－mgsin α＝ma，F(xiàn)2cosα－mgsin α＝ma，F(xiàn)3cos θ－mgsin α＝ma.所以F1＝F2cos α＝F3cos θ，又因加速度相同，斜面長(zhǎng)度相同，所以三種情況下物體到達(dá)斜面頂端時(shí)的速度相等，所以由功率公式可知P1＝P2＝P3，選A.] 10．AD　[由P＝Fv可判斷，開(kāi)始時(shí)汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，則F0＝f，P＝F0v0，v0＝，當(dāng)汽車(chē)功率減小一半時(shí)，P′＝，汽車(chē)開(kāi)始做變減速運(yùn)動(dòng)，其牽引力為F1＝＝＝，加速度大小為a＝＝－，由此可見(jiàn)，隨著汽車(chē)速度v的減小，其加速度a也減小，最終以v＝做勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確；同理，可判斷出汽車(chē)的牽引力隨時(shí)間t的變化圖線與D項(xiàng)一致，D也正確．] 11．150 W　300 W 解析　設(shè)物體從拋出到落地的豎直位移為h， 則3 s內(nèi)重力的平均功率＝＝，又因?yàn)閔＝gt2， 由以上兩式可得＝mg2t＝150 W 設(shè)該物體在3 s末的瞬時(shí)速度為v3， 則物體落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率 P＝mgv3cos θ＝mgv3y， 又因?yàn)関3y＝gt， 所以P＝mg2t＝300 W 因?yàn)橹亓楹懔Γ? s內(nèi)重力做功的平均功率也可由 ＝Fcos θ求得． ＝mgcos θ＝mg， 又因?yàn)椋剑剑絞t， 所以＝mggt＝150 W. 12．20 s　20 m/s 解析　汽車(chē)勻加速行駛時(shí)，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為F， 則根據(jù)牛頓第二定律：F－f＝ma，得 F＝ma＋f＝4.01030.5 N＋2.0103 N ＝4.0103 N 汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v，則P＝Fv， v＝＝ m/s＝10 m/s 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v＝at，有t＝＝ s＝20 s 當(dāng)汽車(chē)加速度為零時(shí)，汽車(chē)有最大速度vm，此時(shí)，牽引力F′＝f，則 vm＝＝＝ m/s＝20 m/s.