2016-2017学年高中物理1.3功率检测鲁科版必修2资料

功率
1．汽车上坡的时候，司机必须换挡，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，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力在沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F引＝，在功率P不变时要增大牵引力F，必须减小速度v.
答案：　C
2．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l，那么( )
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
答案：　D
3．一汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变．汽车的发动机始终以额定功率输出，关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是( )
A．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大
B．汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大
C．汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大
D．当牵引力等于阻力时，速度达到最大值
解析：　汽车的发动机输出功率恒定，即P一定，则由公式P＝Fv 可得：v增大，F减小，但由于合外力方向与汽车运动方向一致，因此汽车速度仍在增大，当汽车受到的牵引力和阻力相等时，汽车速度达到最大值，而后进行匀速运动．故选CD.
答案：　CD
4．质量为1 kg的物体从某一高度自由下落，设1 s内物体未着地，则该物体下落1 s末重力做功的瞬时功率是(取g＝10 m/s2)( ) A．25 W B．50 W
C．75 W D．100 W
解析：　1 s末速度v＝gt＝10 m/s，方向竖直向下，与重力的方向相同，由P＝Fv，可知重力的瞬时功率为100 W，D对，A、B、C错．答案：　D
5．质量为m的汽车由静止开始以加速度a做匀加速运动，经过时间t，汽车达到额定功率，则下列说法正确的是( )
A．at即为汽车额定功率下的速度最大值
B．at还不是汽车额定功率下速度最大值
C．汽车的额定功率是ma2t
D．题中所给条件求不出汽车的额定功率
解析：　汽车额定功率下的最大速度是a＝0时，v m＝＝，故A项错误，B项正确．汽车的功率是牵引力的功率，不是合力的功率，故C项错误．由F－f＝ma，F＝f＋ma，因f不知，则F不知，故求不出汽车的额定功率，故D项正确．
答案：　BD
6．质量为m的物体沿直线运动，只受到一个力F的作用．物体的位移l、速度v、加速度a和F对物体做功功率P随时间变化的图象如图所
示，其中不可能的是( )
解析：　在力F作用下物体做匀变速运动，所以C正确；v应该均匀增加，所以B错；l增加越来越快，所以A错；P＝Fv＝t，所以D正确．答案：　AB
7．质量相同的A、B两球，分别从同一高度以不同的初速水平抛出，A球初速v A小于B球初速v B，不计空气阻力，则从抛出到落地过程中有( )
A．重力对A球做功的平均功率小些
B．重力对A、B两球做功的平均功率相同
C．落地时B球的重力瞬时功率较大
D．落地时A、B两球的重力瞬时功率相等
解析：　两小球落地时间相等：h＝gt2
所以t＝
落地时的竖直速度v y＝gt＝相等．
故落地时两球的重力瞬时功率P＝mgv y
＝mg相等，D正确．
重力做功的平均功率＝mg＝＝mg相等，B正确．
答案：　BD
8.
一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受到的牵引力和阻力随时间变化的规律如图所示，则作用在小车上的牵引力F 的功率随时间变化的规律应是如图中的( )
解析：　因从开始运动后的某时刻起研究，所以车已具有初速度v0.
P＝F·v＝F(v0＋at)＝F·v0＋F··t
令P0＝F·v0，k＝F(F－f)/m
则P＝P0＋kt.
答案：　D
9．如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则( )
A．重力对两物体做功相同
B．重力的平均功率相同
C．到达底端时重力的瞬时功率P A<P B
D．到达底端时两物体的动能相同，速度相同
解析：　重力对B物体做功为mgh，重力对A物体做功(mg sin θ)l ＝mg(l sin θ)＝mgh，A正确．A、B两物体运动时间不同，平均功率不同，B错．到底端v＝2gh，v＝2(g sin θ)l＝2g(l sin θ)＝2gh.A、B两物体到底端速度大小相等，但方向不同，D错，到底端时A的瞬时功率P A＝(mg sin θ)v A，B的瞬时功率P B＝mgv B，显然P A<P B，C正确．答案：　AC
10．如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静置于水平面．t＝0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零、加速度a B＝1.0 m/s2的匀加速直线运动．已知A的质量m A和B的质量m B均为2.0 kg，A、B之间的动摩擦因数μ＝0.05，B与水平面之间的动摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10 m/s2.求
(1)物体A刚运动时的加速度a A；
(2)t＝1.0 s时，电动机的输出功率P.
解析：　(1)物体A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛顿定律第二定律得
μ1m A g＝m A a A①
由①并代入数据解得a A＝0.5 m/s2.②
(2)t1＝1.0 s时，木板B的速度大小为
v＝a B t1③
木板B所受拉力F，由牛顿第二定律有
F－μ1m A g－μ2(m A＋m B)g＝m B a B④
电动机输出功率
P1＝Fv1⑤
由③④⑤并代入数据解得P1＝7 W．⑥
答案：　(1)0.5 m/s2　(2)7 W
11．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)
长(mm)×宽(mm)×高(mm)4.871×1 835×1
460
净重(kg) 1 500
传动系统前轮驱动与挡变
速
发动机型号直列4缸
发动机排量(L) 2.2
最高时速(km/h)252
0～108 km/s的加速时间(s)10
额定功率(kW)140
(1)如图所示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？
(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＝＝2 000 N
(3)v t＝108 km/h＝30 m/s，a＝＝3 m/s2.
答案：　(1)1挡　(2)2 000 N　(3)3 m/s2
12．如图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/s2，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/s2，不计额外功．求：
(1)起重机允许输出的最大功率；
(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)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力，有
P0＝F0v m，F0＝mg
代入数据，得P0＝5.1×104 W
(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历的时间为t1，有：P0
＝Fv1
F－mg＝ma
v1＝at1
联立以上各式并代入数据，得t1＝5 s
t＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则有
v2＝at
P＝Fv2
联立以上各式并代入数据，得P＝2.04×104 W.
答案：　(1)5.1×104 W　(2)5 s　2.04×104 W。