2019-2020年高中物理第1章功和功率第2节功和能随堂检测含解析鲁科版

2019-2020年高中物理第1章功和功率第2节功和能随堂检测含解析鲁科版1．(对应要点一)同一个物体G ，分别沿光滑斜面BA 、CA 匀速提升，如图1－2－4所示。

若沿斜面拉动的力分别为F B 、F C 。

各过程中拉力做功分别为W B 、W C ，则它们的大小关系正确的是( )A ．WB >WC ，F B <F C B ．W B ＝W C ，F B <F C图1－2－4C ．W B >W C ，F B ＝F CD ．W B ＝W C ，F B ＝F C解析：根据功的原理知任何机械都不省功，则W B ＝W C ，又由FL ＝Gh 得F ＝h LG ，故F B <F C ，B 正确。

答案：B2．(对应要点二)关于功和能的联系与区别，下列说法中正确的是( ) A ．功就是能，所以它们具有相同的单位 B ．功是能量的量度C ．功是能量转化的量度，所以它们具有相同的单位D ．物体做功越多，物体的能量就越大解析：功和能有相同的单位，但功和能是两个不同的概念，A 错误；功是能量转化的量度而不是能量的量度，B 错误；功是过程量，是能量转化的量度，所以二者具有相同的单位，C 正确；做功越多，能量转化越多，不表示物体的能量就越大，D 错误。

答案：C2019-2020年高中物理第1章功和功率第3节功率课下作业含解析鲁科版1．关于功率，下列说法中正确的是( ) A ．功率大的物体一定做功多 B ．做功少的物体功率一定小 C ．单位时间内做功越多，其功率越大D ．由P ＝Fv 可知，机车运动速度越大，其功率一定越大解析：由功率的定义可知，功率反映做功的快慢，数值上等于单位时间内做的功，C 项正确；又由P ＝Fv 知，速度增加，可能牵引力F 减小，此时功率不一定增加，D 项错。

答案：C2.在平直公路上以一定速率(约5 m/s)行驶的自行车所受阻力为车和人总重力的0.02倍，则骑车人的功率最接近于(车和人的总质量约为100 kg)( )A ．0.1 kWB ．1×103kW C ．1 kWD ．10 kW图1解析：这是一道估算题，车速v ＝5 m/s ，骑车时的牵引力F ＝f ＝0.02×100×10 N＝20 N ，所以功率P ＝Fv ＝20×5 W＝100 W ，即0.1 kW ，故A 正确。

答案：A3．2010年12月3日京沪杭高铁综合试验运行最高时速达到486.1 km/h ，刷新了世界纪录，铁路提速再次引起世人的关注。

铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高火车牵引力功率是一个重要问题。

假设匀速行驶时，火车所受阻力与速度的平方成正比，那么当火车分别以150 km/h 和50 km/h 的速率在水平轨道上匀速行驶时，火车的牵引力功率之比为( )A ．3∶1B ．9∶1C ．27∶1D ．81∶1解析：由题意知，火车所受阻力为f ＝kv 2，而火车匀速行驶时，火车的牵引力等于其所受阻力，则火车的牵引力的功率P ＝kv 3，故功率之比为27∶1，所以C 正确。

答案：C4．一个质量为m 的小球做自由落体运动，那么，在前t 秒内重力对它做功的平均功率P 及在t 秒末重力做功的瞬时功率P 分别为( )A.P ＝mg 2t 2，P ＝12mg 2t 2B.P ＝mg 2t 2，P ＝mg 2t 2C.P ＝12mg 2t ，P ＝mg 2tD.P ＝mg 2t ，P ＝2mg 2t解析：前t 秒内重力做功的平均功率P ＝W t＝mg ·12gt 2t＝12mg 2t ；t 秒末重力做功的瞬时功率P ＝Fv ＝mg ·gt ＝mg 2t ，故C 正确。

答案：C5.一辆小汽车在平直路面上由静止起动，在前5 s 内做匀加速直线运动，5 s 末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v －t图像如图2所示。

已知汽车的质量m ＝2×103kg ，汽车受到地面的阻力为车重的0.1 倍，取g ＝10 m/s 2，则以下说法错误的是( )图2A ．汽车在前5 s 内的牵引力为4×103N B ．汽车在前5 s 内的牵引力为6×103 N C ．汽车的额定功率为60 kW D ．汽车的最大速度为30 m/s解析：由v －t 图像知汽车在前5 s 内的加速度a ＝Δv Δt ＝2 m/s 2，由牛顿第二定律得，前5 s 内汽车牵引力为F ＝kmg ＋ma ＝0.1×2×103×10 N＋2×103×2 N＝6×103N ，故B 正确，A 错误；又5 s 末达到额定功率P ＝Fv 5＝6×103×10 W＝6×104W ＝60 kW ，则最大速度v max ＝P0.1mg ＝6×1040.1×2×103×10m/s ＝30 m/s ，故C 、D 正确。

答案：A6.质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从t ＝0时刻开始受到水平力的作用。

力的大小F 与时间t 的关系如图3所示，力的方向保持不变，则( )A ．3t 0时刻的瞬时功率为5F 02t 0mB ．3t 0时刻的瞬时功率为15F 02t 0m图3C ．在t ＝0到3t 0这段时间内，水平力的平均功率为23F 02t 04mD ．在t ＝0到3t 0这段时间内，水平力的平均功率为25F 02t 04m解析：2t 0时速度v 1＝F 0m·2t 00～2t 0内位移s 1＝12F 0m ·(2t 0)2＝2·F 0t 02mF 做功W 1＝F 0s 1＝2F 02t 02m3t 0时速度：v 2＝3F 0m ·t 0＋v 1＝5F 0m·t 03t 0时刻瞬时功率：P ＝3F 0·v 2＝15F 02t 0m，故A 错误，B 正确。

2t 0～3t 0内位移s 2＝v 1t 0＋123F 0m ·t 02＝72F 0t 02mF 做的功W 2＝3F 0s 2＝212F 02t 02m0～3t 0内F 的平均功率P ＝W 1＋W 23t 0＝25F 02t 06m，故C 、D 选项错误。

答案：B7.如图4所示是健身跑步机示意图，质量为m 的人踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动中受恒定阻力F ，皮带以速度v 匀速向后运动，则下列说法中正确的是( )A ．脚对皮带的摩擦力是皮带的动力图4B ．人对皮带不做功C ．人对皮带做功功率为mgvD ．人对皮带做功功率为Fv sin α解析：皮带向后运动是由于人对皮带沿斜面向下有摩擦力的作用，摩擦力对皮带做正功，故A 正确；由P ＝Fv 知，D 错误。

答案：A8．一个小孩站在船头，按图5两种情况用同样大小的力拉绳，若经过相同的时间t (都未发生碰撞)，小孩所做的功分别为W 1、W 2，在时间t 内小孩拉绳的平均功率分别为P 1、P 2，则( )图5A ．W 1>W 2，P 1>P 2B ．W 1＝W 2，P 1＝P 2C ．W 1<W 2，P 1<P 2D ．W 1<W 2，P 1＝P 2解析：小孩所做的功，第一种情况是指对自身(包括所站的船A )做的功，第二种情况除了对自身(包括所站的船A )做功外，还包括对另一小船B 做功。

设水的阻力恒定不变，则两种情况下小孩对自身(包括所站的船A )所做的功相等，而在第二种情况下小孩对船B 多做了一部分功，因此W 1<W 2，由P ＝W t可知P 1<P 2，故选项C 正确。

答案：C9．下表列出了某种型号轿车的部分数据，试根据表中数据回答下列问题。

××型轿车(部分数据)(1)图6为轿车中用于改变车速的排挡。

手推变速杆到达不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1～5”逐挡速度增大，“R”是倒车挡。

试问轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至哪一挡？并说明理由。

(2)该车以额定功率和最高速度运行时，轿车的牵引力为多大？ 图6(3)如果把0～108 km/h 的加速过程看做匀加速直线运动，则此过程中汽车的加速度为多大？解析：(1)变速杆应推至1挡。

由P ＝F 牵v ，可知当功率一定时，汽车牵引力与速度成反比。

(2)v m ＝252 km/h ＝70 m/s ，则F 牵＝P 额v m＝2 000 N 。

(3)v t ＝108 km/h ＝30 m/s ，a ＝v t －v 0t＝3 m/s 2。

答案：(1)1挡 (2)2 000 N (3)3 m/s 210.如图7所示，为修建高层建筑常用的塔式起重机。

在起重机将质量m ＝5×103kg 的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a ＝0.2 m/s 2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v m ＝1.02 m/s 的匀速运动。

取g ＝10 m/s 2，不计额外功。

求：(1)起重机允许输出的最大功率。

图7(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。

解析：(1)牵引力F 等于重物重力即F ＝mg 时，v ＝v m ＝1.02 m/s ，此时功率最大P m ＝Fv ＝mgv m ＝5×104×1.02 W＝5.1×104 W 。

(2)匀加速的末状态P ＝P m 由F －mg ＝ma 知F ＝m (g ＋a ) 此时速度v 0＝P m F ＝P mm g ＋a＝1.0 m/s匀加速的时间为t ＝v 0a＝5 s 所以第2 s 末的瞬时功率P ＝Fv ＝m (g ＋a )at 1＝2.04×104W 。

答案：(1)5.1×104W (2)5 s 2.04×104W。