湖北省宜昌市(精篇—1)高中物理第七章机械能三功率1练习无答案新人教版必修220180110216
湖北省宜昌市高中物理 第7章 机械能 第三节 功率(2)学案(无答案)新人教版必修2
第三节 功率（2）【学习目标】1．理解机车的两种启动方式：机车以恒定功率启动；机车以恒定加速度启动。
【导析探究】导析一 机车以恒定功率启动问题 ㈠流程图㈡机车运动性质机车先做 的加速运动，后做 运动，如果此过程时间为t,则机车牵引做的功为 。
㈢v-t 图例1质量为m =5×103kg 的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.1倍。
让车保持额定功率为60kW ，从静止开始行驶，求（g 取10m/s 2）： （1）汽车达到的最大速度v max ； （2））汽车车速v 1=2m/s 时的加速度。
导析二 机车以恒定加速度启动问题P 额=F 牵v F 牵引=vP 额(机车做运动，所能达到的最大速度 ,此过程时间t= 。
)P 额=F 牵v 速度v ↑F 牵引=vP 额↓=mF F a 阻牵-保 持 v m 匀 速(机车做 运动，所能达到的最大速度 。
牵引做的功为 。
㈡v-t图例2质量为m=4.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，发动机的额定功率为P=40kW，汽车从静止开始以a=0.5m/s2的加速度行驶，所受阻力F阻=2.0×103N，则汽车匀加速行驶的最长时间为多少？汽车可能达到的最大速度为多少？【当堂检测】1．机车和列车的总质量m=500t，机车的功率不变P=600kW，火车与轨道间的动摩擦因数μ=0.01，空气阻力不计。
求：（1）当车速v1=1m/s时和车速v2=10m/s时火车的加速度；（2）火车的最大速度（g取10m/s2）。
2．汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为4t，当它行驶在坡度为0.02的长直公路上时，如图所示，所受阻力为车重的0.1倍(g＝10m/s2)，求：(1)汽车所能达到的最大速度υm=？(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速运动，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？。
湖北省宜昌市高中物理第七章机械能三功率1练习无答案新人教版必修2
练习三功率（1）1．下列关于功率的说法，正确的是 ()A ．力对物体做的功越多，功率就越大B ．做功时间短的机械，功率大C ．完成相同的功，用的时间越长，功率越大D ．功率大的机械在单位时间内做的功会更多2．下列关于功率的说法中正确的是 ()A ．由P ＝W t知，力做的功越多，功率越大B ．由P ＝Fv 知，物体运动得越快，功率越大C ．由W ＝Pt 知，功率越大，力做的功越多D ．由P ＝Fv cos α知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大3．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4．飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中(如图)，飞行员所受重力的瞬时功率的变化情况是()A ．一直增大B ．一直减小C ．先增大后减小D ．先减小后增大5．一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上，从t ＝0开始，将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上，在t ＝T 时刻F 的功率是 () A.F 2T 2m B.F 2T m C.F 2T 2m D.F 2T 22m6．质量为m 的物体沿光滑斜面由静止开始下滑，斜面的倾角为θ。
当它在竖直方向下降h 高度时，重力的即时功率为（）A．mg gh2B．mg gh2cosθC．mg gh2sinθD．mg gh2sinθ7．汽车在水平路面上行驶，下列情况下可以断定汽车的牵引功率必保持恒定的是（）A．牵引力恒定 B．速度与阻力恒定C．加速度恒定 D．加速度与阻力恒定8．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 W9．质量m=5×103kg的汽车在水平路面上从静止开始以加速度a=2m/s2作匀加速运动，所受阻力f=1.0×103N，汽车起动后第1s末牵引力的瞬时功率是（）A．2kW B．11 kW C．20 kW D．22kW10．从空中以10 m/s的初速度水平抛出一质量为1 kg的物体，物体在空中运动了3 s后落地，不计空气阻力，g取10 m/s2，求3 s内物体所受重力做功的平均功率和落地时重力做功的瞬时功率．11．在一水平直轨道上，一动力车牵引一质量为m=5000kg的车厢，以36km/h的速度匀速行驶，这时动力车对该车厢的输出功率为15000W，如果使车厢与动力车脱开，车厢将滑行多远?12．一跳绳运动员质量是m=50 kg，1 min跳180次．假若每次跳跃中脚与地面脱离的时间占跳跃一次所需时间的3/5，试估算：(1) 该运动员每跳一次绳克服重力做了多少功？（2）该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率多大？。
高中物理人教版必修2习题：第七章机械能守恒定律第3节功率1含答案
第3节功率（满分 100 分， 45 分钟达成）班级_______姓名__________第Ⅰ卷 ( 选择题共48分)一、选择题：本大题共8 小题，每题 6 分，共 48 分。
在每题给出的四个选项中，起码有一个选项正确，选对的得 6 分，对而不全得 3 分。
选错或不选的得0 分。
1．对于功率，以下说法中正确的选项是（）①功率大说明物体做的功多②功率小说明物体做功慢③由 P＝ W/ t 可知，机器做功越多，其功率越大④单位时间内机器做功越多，其功率越大.A．①②B．①③C．②④D．①④2．飞机水平匀速飞翔时所需的牵引力与飞机的飞翔速率的平方成正比，当飞机的牵引力增大为本来的 2 倍时，保持飞机匀速飞翔的发动机功率是本来的（）A．2倍B． 2 2 倍C．4 倍D．8 倍3．从高处以 40 m/s 的初速度平抛一重为10 N 的物体，物体在空中运动 3 s 落地，不计空气阻力，则物体落地时重力的刹时功率为（g＝10 m/s2）（）A．400 W B． 300 WC．500 W D． 700 W4．在空中某一高度有质量相等的两小球，m1做自由落体运动，m2做 v0＝10 m/s的平抛运动，两小球落地时重力的功率为P1、 P2，则（）A．P1＞P2B．P1＝P2C．P1＜P2D．没法确立5．一质量为的木块静止在圆滑水平面上，从t ＝ 0 开始将一个大小为F水平恒力作用在该m木块上，在 t ＝ t 1时辰 F 的功率是（）A．F 22 F 2t1 2mt1 B.2mC．F 2 F 22 m t1 D.m t16．汽车由静止开始运动，假如要使汽车在开始运动的一小段时间内保持匀加快直线运动，关A．不停增大发动机功率B．不停减小发动机功率C．保持发动机功率不变D．不可以判断发动机功率怎样变化7．对于功和能，以下说法正确的选项是（）A．功就是能，能就是功B．对物体做功越多，其能量越大C．功是能量多少的量度D．功是能量转变的量度8．对于功和能，以下说法错误的是（）．．A．因功有正负，所以功和能都是矢量B．功和能有同样的单位C．功和能不拥有方向性，都是标量D．做功过程是能量转变或传达过程第Ⅱ卷（非选择题，共52 分）二、填空、实验题：本大题共 5 小题，每题 5 分，共 25 分。
人教版高中必修二物理教学课件 第七章 机械能守恒定律 7.3 功率 导学课件(含答案)
第七章机械能守恒定律第三节功率学习目标重点难点1.知道功率的概念，理解功率的物理意义. 重点1.对功率的概念、物理意义、定义式的理解.2.功率与力、速度关系的理解．2.掌握功率的定义式P＝Wt，能够用P＝Wt解答有关的问题.3.能根据功率的定义式推导P＝F v，并能根据P＝F v分析机车的启动问题. 难点1.公式P＝Wt与P＝F v的区别与联系.2.利用公式P＝F v分析机车启动问题.知识点一 功率、额定功率、实际功率 提炼知识1．物理意义：功率是表示做功快慢的物理量． 2．定义：功W 跟完成这些功所用时间t 的比值叫作功率．3．定义式：______．P ＝W t4．单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W.1 W＝1 J/s，1 kW＝103W.5．功率有平均功率和瞬时功率之分，用公式P＝W t计算的一般是一段时间内的平均功率．6．额定功率．指电动机、内燃机等动力机械在额定转速下可以长时间工作时的输出功率．7．实际功率．指电动机、内燃机等动力机械工作时实际消耗的功率．实际功率往往小于额定功率，但在特殊情况下，如汽车越过障碍时，可以使实际功率在短时间内大于额定功率．判断正误1．各种机械铭牌上所标功率一般是指额定功率．(√) 2．某机械工作时的实际功率一定比额定功率小．(×) 3．机械可以在实际功率等于额定功率的情况下长时间工作．(√)小试身手1．关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的是()A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大B．力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大C．力对物体做功少，其功率可能很大；力对物体做功多，其功率也可能较小D．功率是表示做功多少的物理量解析：功率P＝Wt，表示单位时间内所做的功．当t一定时，W越大，P越大；当W一定时，t越小，P越大．可见P由W、t共同决定，只强调一个因素的说法是错误的，故A、B都错；如果W较小，但当t更小时，P就可能很大；如果W较大，但当t更大时，P就可能较小，故C 对；由P ＝W t 知，P 是表示做功快慢的物理量，P 越大表示单位时间内做功越多，即做功越快，故D 错．答案：C知识点二 功率与速度提炼知识1．功率与速度的关系式．P ＝F v (F 与v 方向相同)．2．推导．⎭⎪⎪⎬⎪⎪⎫ 功率定义式：P ＝W t 功的计算式：W ＝Fl 位移：l ＝v t ―→P ＝F v3．应用．由功率速度关系式知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力，就要减小速度．判断正误1．物体的速度为v，则重力的功率一定是mg v.(×) 2．汽车的速度越大，牵引力的功率也越大．(×) 3．汽车以恒定功率启动时，加速度减小．(√)小试身手2．汽车上坡时，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：由P＝F v可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡，所以C正确．答案：C拓展一 正确理解公式P ＝W t和P ＝F v 一个质量为m 的椰子从高h 处落地．思考下列问题：(1)椰子下落过程的功率是平均功率还是瞬时功率？(2)椰子落地时的重力的功率是平均功率还是瞬时功率？提示：(1)下落过程对应的是平均功率．(2)落地功率是瞬时功率．1．平均功率．—P ＝Wt；若F为恒力，则—P ＝F—v cos α.平均功率表示在一段时间内做功的平均快慢．平均功率与某一段时间(或过程)相关，计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的功率．2．瞬时功率．P＝F v·cos α(α表示力F的方向与速度v的方向间的夹角)，它表示力在一段极短时间内做功的快慢程度．瞬时功率与某一时刻(或状态)相关，计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)做功的功率．P＝Wt也可用于计算瞬时功率，此时时间极短，t→0，但在中学阶段较少用到，3．P＝F v中三个量的制约关系．定值各量间的关系应用P一定F与v成反比汽车上坡时，要增大牵引力，应换挡减小速度v一定F与P成正比汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力F一定P与v成正比汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度特别说明(1)首先应该明确所求的功率是平均功率还是瞬时功率，计算平均功率与瞬时功率选择的公式不同．(2)求平均功率时，应明确是哪一段时间内的平均功率；求瞬时功率时，应明确是哪一时刻的瞬时功率．【典例1】如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，求：(1)前2 s内重力做的功；(2)前2 s内重力的平均功率；(3)2 s末重力的瞬时功率．解析：分别由W＝Fs，P＝Wt和P＝F v求解．(1)木块所受的合外力F合＝mg sin θ－μmg cos θ＝mg(sin θ－μcos θ)＝2×10×(0.6－0.5×0.8)N＝4 N.木块的加速度a＝F合m＝42m/s2＝2 m/s2.前2 s内木块的位移s＝12at2＝12×2×22 m＝4 m.所以，重力在前2 s内做的功为W＝mg sin θ·s＝2×10×0.6×4 J＝48 J.(2)重力在前2 s内的平均功率为—P ＝Wt＝482W＝24W.(3)木块在2 s末的速度v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s.2 s末重力的瞬时功率P＝mg sin θ·v＝2×10×0.6×4 W＝48 W. 答案：(1)48 J(2)24 W(3)48 W1．(多选)以2 m/s的初速度水平抛出一重为10 N的物体，经3 s落地，落地瞬间重力的瞬时功率为P1，整个下落中重力的平均功率为P2.不计空气阻力，g取10 m/s2.则()A．P1＝150 W B．P1＝300 WC．P2＝150 W D．P2＝300 W解析：物体落地时的竖直分速度v y＝gt＝10×3 m/s ＝30 m/s，则落地瞬间重力的瞬时功率P1＝G v y＝10×30W＝300 W，故A错误，B正确；物体下落的高度h＝12gt2＝12×10×9 m＝45 m，则重力的平均功率P2＝Ght＝10×453W＝150 W，故C正确，D错误．答案：BC2. (多选)质量为m的物体由固定在地面上的斜面顶端匀速滑到斜面底端，斜面倾角为θ，物体下滑速度为v，如图所示，以下说法中正确的是()A．重力对物体做功的功率为mg v sin θB．重力对物体做功的功率为mg vC．物体克服摩擦力做功的功率为mg v sin θD．物体克服摩擦力做功的功率为mg v解析：重力做功的瞬时功率P＝mg v cos(90°－θ)＝mg v sin θ，故A正确，B错误；根据物体受力平衡知，摩擦力的大小f＝mg sin θ，则克服摩擦力做功的功率P′＝f v ＝mg v sin θ，故C正确，D错误．答案：AC拓展二机车启动的两种方式汽车以不同方式启动，一次以恒定功率启动，一次匀加速启动．思考下列问题：(1)用公式P＝F v研究汽车启动问题时，力F是什么力？(2)以恒定功率启动时，汽车的加速度变化吗？做什么运动？提示：(1)牵引力；(2)加速度变化，先做加速度减小的加速运动，再做匀速运动．两种启动方式的过程分析．两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动P－t图和v－t图过程分析v↑⇒F⇒P（不变）v↓⇒a＝F－F阻m↓a＝F－F阻m不变⇒F不变⇒P⇒F v↑直到P额＝F v1OA段运动性质加速度减小的加速直线运动匀加速直线运动、维持时间t0＝v1a过程分析F＝F阻⇒a＝0⇒F阻＝Pv mv↑⇒F＝P额v↓⇒a＝F－F阻m↓AB段运动性质以v m做匀速直线运动加速度减小的加速运动BC段F＝F阻⇒a＝0⇒F阻＝P额v m，以v m做匀速直线运动【典例2】汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为5 t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10 m/s2.(1)汽车保持额定功率不变从静止启动后，①汽车所能达到的最大速度是多大？②当汽车的加速度为2 m/s2时，速度为多大？③当汽车的速度为6 m/s时，加速度为多大？(2)若汽车从静止开始，保持以0.5 m/s2的，加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？解析：汽车运动中所受的阻力F′＝0.1mg＝0.1×5×103×10 N＝5×103 N.(1)汽车保持恒定功率启动时，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零时，速度达到最大．①当a1＝0时速度最大，所以此时汽车的牵引力F1＝F′＝5×103 N，则汽车的最大速度v m＝PF1＝6×1045×103m/s＝12 m/s.②当汽车的加速度为2 m/s2时牵引力为F2，由牛顿第二定律，得F2－F′＝ma2，F2＝F′＋ma2＝5×103N＋5×103×2 N＝1.5×104 N，所以汽车的速度v＝PF2＝6×1041.5×104m/s＝4 m/s.③当汽车的速度为6 m/s时，牵引力F3＝Pv′＝6×1046N＝1×104 N.由牛顿第二定律得F3－F′＝ma3，汽车的加速度a3＝F3－F′m＝1×104－5×1035×103m/s2＝1m/s2.(2)当汽车以恒定加速度0.5 m/s2匀速运动时，汽车的牵引力为F4，由牛顿第二定律，得F4－F′＝ma，得F4＝F′＋ma＝5×103N＋5×103×0.5 N＝7.5×103 N.汽车匀加速运动时，其功率逐渐增大，当功率增大到等于额定功率时，匀加速运动结束，此时汽车的速度v t＝PF4＝6×1047.5×103m/s＝8 m/s.则汽车匀加速运动的时间t＝v ta＝80.5s＝16 s.答案：(1)①12 m/s②4 m/s③1 m/s2(2)16 s题后反思机车启动问题中几个物理量的求法1．机车的最大速度v m 的求法：机车达到匀速前进时速度最大，此时牵引力F 等于阻力F f ，故v m ＝P F ＝P F f. 2．匀加速启动持续时间的求法：牵引力F ＝ma ＋F f ，匀加速的最后速度v ′m ＝P 额ma ＋F f ，时间t ＝v ′m a .3．瞬时加速度的求法：据F ＝P v 求出牵引力，则加速度a ＝F －F f m .1．汽车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受到的摩擦阻力恒等于车重的110，汽车能达到的最大速度为v m，则当汽车速度为v m2时，汽车的加速度为(重力加速度为g)()A．0.1g B．0.2g C．0.3g D．0.4g解析：令汽车质量为m，汽车行驶时的阻力f＝0.1mg，当汽车速度最大v m时，汽车所受的牵引力F＝f，则有：P＝f·v m.当速度为v m2时有：P＝F·v m2.由以上两式可得：F＝Pv m2＝f·v mv m2＝2f.根据牛顿第二定律：F－f＝ma，所以a＝F－fm＝2f－fm＝fm＝0.1mgm＝0.1g.故A正确，B、C、D均错误．答案：A2．质量为m＝2×103 kg的汽车发动机额定功率P＝80 kW.汽车在平直的路面上运动时受到的阻力为其重力的110.g取10 m/s2，求：(1)汽车以额定功率在平直路面上行驶能达到的最大速度v m；(2)若汽车由静止开始保持功率P1＝60 kW启动，汽车速度为10 m/s时的加速度大小；(3)若汽车由静止开始以a＝1 m/s2的加速度匀加速启动，求汽车匀加速运动能达到的最大位移．解析：(1)当牵引力大小等于阻力时，速度最大，根据P＝f v m，得最大速度v m＝Pf＝80 0000.1×2×104m/s＝40 m/s.(2)根据P 1＝F v 得，汽车的牵引力F ＝P 1v ＝60 00010N ＝6 000 N ，根据牛顿第二定律，得汽车的加速度a ′＝F －f m＝6 000－2 0002 000m/s 2＝2 m/s 2. (3)根据牛顿第二定律，得F ′－f ＝ma .解得牵引力F ′＝ma ＋f ＝2 000×1 N ＋2 000 N ＝4 000 N.。
高中物理人教版必修2练习：第七章 第3讲 功率
第3讲 功率[时间：60分钟]题组一 对功率的理解1．下列关于功率的说法中正确的是( )A ．由P ＝W t知，力做的功越多，功率越大 B ．由P ＝F v 知，物体运动得越快，功率越大C ．由W ＝Pt 知，功率越大，力做的功越多D ．由P ＝F v cos α知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大2．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3．拖拉机耕地时一般比在道路上行驶慢，这样做的主要目的是( )A ．节省燃料B ．提高柴油机的功率C ．提高传动机械的效率D ．提高拖拉机的牵引力题组二 功率的计算4．某人用同一水平力F 先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进s 距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进s 距离．若先后两次拉力做的功分别为W 1和W 2，拉力做功的平均功率分别为P 1和P 2，则( )A ．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 25．一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上，从t ＝0开始，将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上，在t ＝T 时刻F 的功率是( )A.F 2T 2mB.F 2T mC.F 2T 2mD.F 2T 22m6．一个质量为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(t 秒末小球未着地)( )A.P ＝mg 2t 2，P ＝12mg 2t 2 B.P ＝mg 2t 2，P ＝mg 2t 2C.P ＝12mg 2t ，P ＝mg 2t D.P ＝mg 2t ，P ＝2mg 2t7.一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图1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是下图中的( )图18．某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k 1和k 2倍，最大速率分别为v 1和v 2，则( )A ．v 2＝k 1v 1B ．v 2＝k 1k 2v 1C ．v 2＝k 2k 1v 1 D ．v 2＝k 2v 1 题组三 对机车启动问题的理解及应用9．汽车以恒定功率P 由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v ，则下列判断正确的是( )A ．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B ．汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C ．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D ．汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动10．汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动后一小段时间内保持匀加速直线运动，则()A．不断增大牵引力和牵引力的功率B．不断减小牵引力和牵引力的功率C．保持牵引力不变，不断增大牵引力功率D．不能判断牵引力功率怎样变化11．(2015·新课标全国Ⅱ·17)一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P 随时间t的变化如图2所示．假定汽车所受阻力的大小f恒定不变．下列描述该汽车的速度v 随时间t变化的图线中，可能正确的是()图2题组四综合应用12．从空中以10 m/s的初速度水平抛出一质量为1 kg的物体，物体在空中运动了3 s后落地，不计空气阻力，g取10 m/s2，求3 s内物体所受重力做功的平均功率和落地时重力做功的瞬时功率．13．质量为2 000 kg、额定功率为80 kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20 m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s2，运动中的阻力不变．求：(1)汽车所受阻力的大小；(2)3 s末汽车的瞬时功率；(3)汽车做匀加速运动的时间；(4)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功．答案精析第3讲 功率1．D [在公式P ＝W t中，只有P 、W 、t 中两个量确定后，第三个量才能确定，故选项A 、C 错误；在P ＝F v 中，P 与F 、v 有关，故选项B 错误；在P ＝F v cos α中，P 还与α有关，故选项D 正确．]2．C 3.D4．B [两次拉物体用的力都是F ，物体的位移都是s .由W ＝Fl 可知W 1＝W 2.物体在粗糙水平面上前进时，加速度a 较小，由s ＝12at 2可知用时较长，再由P ＝W t可知P 1>P 2.选项B 正确．] 5．B [木块加速度a ＝F m ，t ＝T 时速度v ＝aT ＝FT m ，瞬时功率P ＝F v ＝F 2T m.] 6．C [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 ＝F v ＝mg ·gt ＝mg 2t .故C 正确．]7．D [车所受的牵引力和阻力恒定，所以车做匀加速直线运动，牵引力的功率P ＝Fv ＝F (v 0＋at )，故选项D 正确．]8．B [汽车的阻力分别为F f1＝k 1mg ，F f2＝k 2mg ，当汽车以相同功率启动达到最大速度时，有F ＝F f ，故由P ＝F v 可知最大速度v ＝P F ＝P F f ，则v 1v 2＝F f2F f1＝k 2k 1，有v 2＝k 1k 2v 1，故选B.] 9．C [汽车在恒定功率下的启动中，力的大小与v 的大小有关．]10．C [汽车保持匀加速直线运动，所受合力不变，其中牵引力也不变，但速度增大，牵引力的功率增大，C 对，A 、B 、D 错．]11．A [当汽车的功率为P 1时，汽车在运动过程中满足P 1＝F 1v ，因为P 1不变，v 逐渐增大，所以牵引力F 1逐渐减小，由牛顿第二定律得F 1－f ＝ma 1，f 不变，所以汽车做加速度减小的加速运动，当F 1＝f 时速度最大，且v m ＝P 1F 1＝P 1f.当汽车的功率突变为P 2时，汽车的牵引力突增为F 2，汽车继续加速，由P 2＝F 2v 可知F 2减小，又因F 2－f ＝ma 2，所以加速度逐渐减小，直到F 2＝f 时，速度最大v m ′＝P 2f，以后匀速运动．综合以上分析可知选项A 正确．] 12．150 W 300 W解析 设物体从抛出到落地的竖直位移为h ，则3 s 内重力做功的平均功率P ＝W t ＝mgh t，又因为h ＝12gt 2， 由以上两式可得P ＝12mg 2t ＝150 W 设该物体在3 s 末的瞬时速度为v 3，则物体落地时重力做功的瞬时功率为：P ＝mg v 3cos θ＝mg v 3y ，又因为v 3y ＝gt ，所以P ＝mg 2t ＝300 W因为重力为恒力，3 s 内重力做功的平均功率也可由 P ＝F v cos θ求得.P ＝mg v cos θ＝mg v y ，又因为v y ＝h t ＝12gt 2t ＝12gt ，所以P ＝mg ·12gt ＝150 W. 13．(1)4 000 N (2)4.8×104 W (3)5 s (4)2×105 J解析 (1)所求的是运动中的阻力，若不注意“运动中的阻力不变”，则阻力不易求出．以最大速度行驶时，根据P ＝F v ，可求得F ＝4 000 N ．而此时牵引力和阻力大小相等．(2)由于3 s 时的速度v ＝at ＝6 m/s ，而牵引力由F －F f ＝ma 得F ＝8 000 N ，故此时的功率为P ＝F v ＝4.8×104 W.(3)设匀加速运动的时间为t ，则t 时刻的速度为v ＝at ，这时汽车的功率为额定功率．由P ＝F v ，将F ＝8 000 N 和v ＝at 代入得t ＝5 s.(4)匀加速运动阶段牵引力为恒力，牵引力所做的功W ＝Fl ＝F 12at 2＝8 000×12×2×52 J ＝2×105 J 小课堂：如何培养学生的自主学习能力？自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。
2017-2018学年高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第3节 功率1 Word版含答案
第3节 功率（满分100分，45分钟完成） 班级_______姓名__________第Ⅰ卷(选择题 共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。
选错或不选的得0分。
1．关于功率，下列说法中正确的是（ ）①功率大说明物体做的功多 ②功率小说明物体做功慢③由P ＝W /t 可知，机器做功越多，其功率越大 ④单位时间内机器做功越多，其功率越大.A ．①②B ．①③C ．②④D ．①④2．飞机水平匀速飞行时所需的牵引力与飞机的飞行速率的平方成正比，当飞机的牵引力增大为原来的2倍时，维持飞机匀速飞行的发动机功率是原来的（ ）A ．2倍B ．22倍C ．4倍D ．8倍3．从高处以40 m/s 的初速度平抛一重为10 N 的物体，物体在空中运动3 s 落地，不计空气阻力，则物体落地时重力的瞬时功率为（g ＝10 m/s 2） （ ）A ．400 WB ．300 WC ．500 WD ．700 W4．在空中某一高度有质量相等的两小球，m 1做自由落体运动，m 2做v 0＝10 m/s 的平抛运动，两小球落地时重力的功率为P 1、P 2，则（ ）A ．P 1＞P 2B ．P 1＝P 2C ．P 1＜P 2D ．无法确定5． 一质量为m 的木块静止在光滑水平面上，从t ＝0开始将一个大小为F 水平恒力作用在该木块上，在t ＝t 1时刻F 的功率是（ ）A ．2122t m FB.122t m FC ．12t mFD.212t mF6．汽车由静止开始运动，如果要使汽车在开始运动的一小段时间内保持匀加速直线运动，关于发动机功率的说法中，正确的是（ ）A．不断增大发动机功率B．不断减小发动机功率C．保持发动机功率不变D．不能判断发动机功率如何变化7．关于功和能，下列说法正确的是（）A．功就是能，能就是功B．对物体做功越多，其能量越大C．功是能量多少的量度D．功是能量转化的量度8．关于功和能，下列说法错误．．的是（）A．因功有正负，因此功和能都是矢量B．功和能有相同的单位C．功和能不具有方向性，都是标量D．做功过程是能量转化或传递过程第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。
高中物理 第七章 机械能守恒定律 第2、3节 功和功率练习 新人教版必修2(2021年最新整理)
高中物理第七章机械能守恒定律第2、3节功和功率练习新人教版必修2 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第七章机械能守恒定律第2、3节功和功率练习新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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功和功率一、不定项选择题1。
如图所示,用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移到B的过程中，下列说法正确的是（）A。
有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多B. 有摩擦力时与无摩擦力时F做的功一样多C. 物体加速运动时F做的功比减速运动时F做的功多D. 物体无论是加速、减速还是匀速,力F做的功一样多2。
质量为m的物体,受水平力F的作用,在粗糙的水平面上运动，下列说法正确的是（)A. 如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功B. 如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功C。
如果物体做减速直线运动，F也可能对物体做正功D。
如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功3。
如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力，下列说法正确的是( ）A. 支持力一定做正功B. 摩擦力一定做正功C。
摩擦力可能不做功D. 摩擦力可能做负功4. 把A、B两小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示．则下列说法正确的是（)A. 两小球落地时速度相同B. 两小球落地时,重力的瞬时功率相同C。
高中物理人教版必修2教案-人教版-高中物理-必修2-第七章机械能守恒定律第三节功率练习题
第七章机械能守恒定律第三节功率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2．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x，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3．一位同学在二楼教室窗口把一个篮球用力水平抛出，篮球落地时重力的瞬时功率约为( ) A．5 W B．50 W C．500 W D．5 000 W4．将一小球以初速度v水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图象是( )5．铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题．若匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即Ff＝kv2，那么，当列车分别以120 km/h和40 km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时，机车的牵引力的功率之比为( )A．3∶1 B．9∶1 C．27∶1 D．81∶16．某同学进行体能训练，用100 s跑上20 m高的高楼，试估测他登楼时的平均功率最接近的数值是( )A．10 W B．100 W C．1 kW D．10 kW7.所示，在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球．将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，下面说法正确的是( )A．小球受到的向心力在逐渐变大B．重力对小球做功的平均功率为零C．重力对小球做功的瞬时功率逐渐增大D．由于细线的拉力方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球做的功为零8．汽车由静止开始做匀加速直线运动，速度达到v0的过程中的平均速度为v1；若汽车由静止开始满功率行驶，速度达到v0的过程中的平均速度为v2，且两次历时相同，则( )A．v1＞v2B．v1＜v2C．v1＝v2D．条件不足，无法判断9．位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F 2，物体做速度为v 2的匀速运动，且F 1与F 2功率相同．则可能有( ) A ．F 2＝F 1，v 1＞v 2 B ．F 2＝F 1，v 1＜v 2 C ．F 2＞F 1，v 1＞v 2 D ．F 2＜F 1，v 1＜v 210．汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶，发动机功率为P ，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．下面四个图中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系( )11．力对物体做功的功率，下列说法正确的是( ) A ．力对物体做功越多，这个力的功率就越大 B ．力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大C ．力对物体做功少，其功率可能大；力对物体做功多，其功率不一定大D ．功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功多少的物理量12．从空中以40 m/s 的初速度平抛一重为10 N 的物体，物体在空中运动3 s 落地，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为( ) A ．300 W B ．400 W C ．500 W D ．700 W13．某人用同一水平力F 先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进l 距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进l 距离，若先后两次拉力做的功为W 1和W 2，拉力做功的功率是P 1和P 2，则( )A ．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 214．质量是5 t 的汽车在水平路面上由静止开始以加速度2.2 m/s 2做匀加速直线运动，所受阻力是1.0×103 N ，则汽车启动后第1 s 末发动机的瞬时功率是( ) A ．2 kW B ．11 kW C ．20 kW D ．26.4 kW15．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．而将几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比．每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h ，则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为( ) A ．320 km/h B ．240 km/h C ．120 km/h D ．480 km/h16.在一次举重比赛中，一名运动员在抓举比赛时，将质量为127.5 kg 的杠铃举起历时约2 s ，该运动员在举起杠铃过程中的平均功率是( ) A ．几十瓦左右 B ．一千瓦左右 C ．几十千瓦左右 D ．几百千瓦左右17. 质量为m 的汽车以恒定功率P 在平直的水平公路上行驶，汽车匀速行驶时的速率为v 1，当汽车速率以v 2(v 2＜v 1)行驶时，汽车的加速度为( )A.P m v 1B.P m v 2C.P (v 1－v 2)m v 1v 2D.2P m (v 1＋v 2)18.某物体从高为H 处由静止下落至地面，用时为t ，则下述结论正确的是( ) A ．前、后H2内重力做功相等 B ．前、后t2内重力做功相等C ．前、后H2内重力做功的平均功率相等 D ．前、后t2内重力做功的平均功率相等19.力F 作用在物体上，F 随物体位移L 的变化关系如图所示，那么在物体运动25 m 的过程中， (1)力F 对物体做了多少功？(2)前10 m 平均速度为5 m/s ，后15 m 用时3s ，则整个过程中F 的平均功率为多少？ 20.如图所示，一辆质量为2.0×103 kg 的汽车在平直公路上行驶，若汽车行驶过程中所受阻力恒为f ＝2.5×103 N ，且保持功率为80 kW.求： (1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度； (2)汽车的速度为5 m/s 时的加速度； (3)汽车的加速度为0.75 m/s 2时的速度．21.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 ＝5×103 kg 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．g 取10 m/s 2，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．【参考答案】1.C2.D3.B4.A5.C6.B7.AD8.B9.BD10.C11.CD12.A13.B14.D15.A16.B17.C18.A19.(1)350 J (2)70 W20.(1)32 m/s (2)6.75 m/s2(3)20 m/s21.(1)5.1×104 W (2)5 s 2.04×104 W。
高中物理 第七章 机械能守恒定律 3 功率测试题 新人教版必修2(2021年最新整理)
高中物理第七章机械能守恒定律3 功率测试题新人教版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第七章机械能守恒定律3 功率测试题新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第三节功率A级抓基础1．关于功率公式P＝Wt和P＝Fv的说法正确的是( ）A．由P＝错误!知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B．由P＝Fv只能求某一时刻的瞬时功率C．从P＝Fv知汽车的功率与它的速度成正比D．从P＝Fv知当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比解析：P＝错误!是对应一段时间内的功率，是平均功率，故选项A错误．在P＝Fv中，若v为平均速度，则P为平均功率，若v为瞬时速度，则P为瞬时功率,故选项B错误．当F一定时,P与v成正比,故选项C错误．当P一定时，F与v成反比，故选项D正确．答案：D2．质量为m的物体，自高为h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止滑下，经历时间t到达斜面底端，到达斜面底端时的速度为v.物体刚滑到斜面底端时，重力做功的功率是( ) A．mgv B．mgv sin θC．mgv cos θD．mgv tan θ解析：物体滑至斜面底端时重力做功的功率为P G＝mgv y＝mgv sin θ,故B对．答案:B3．如图所示，质量为m的物体放在光滑的水平面上，两次用力拉物体，都是从静止开始，以相同的加速度移动同样的距离，第一次拉力F1的方向水平,第二次拉力F2的方向与水平方向成α角斜向上,在此过程中,两力的平均功率为P1和P2,则( )A．P1＜P2B．P1＝P2C．P1＞P2D．无法判断解析：两次拉力作用下，物体都从静止开始，以相同的加速度移动同样的距离，则物体两次运动时间相同．由牛顿第二定律知，F1＝F2cos α，又因为W＝Fl cos α，故W1＝W2，做功的时间又相同,平均功率相同，故选项B正确．答案：B4．雨滴在空中运动时所受阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从高空中落下，其质量分别为m1、m2,落至地面前均已做匀速直线运动，则其重力的功率之比为( ) A．m1∶m2 B.m1∶m2C.错误!D。
高中物理 第七章 机械能守恒定律 3 功率练习(含解析)新人教版必修2-新人教版高中必修2物理试题
3 功率记一记功率知识体系5个概念——功率、额定功率、实际功率、平均功率、瞬时功率 2个表达式——P ＝W tP ＝Fv2种机车启动方式——恒定功率启动，恒定牵引力启动 辨一辨1.做功的时间越长，功率一定越小．(×) 2．做功越多，功率一定越大．(×) 3．功率是表示力做功快慢的物理量．(√)4．额定功率大的机车发动机工作时实际功率一定大．(×) 5．物体的速度为v 时，其重力的功率一定是mgv .(×) 6．汽车爬坡时应换用高速档．(×) 想一想1.平均功率大，瞬时功率一定大吗？提示：不一定．平均功率是功和所用时间的比值，只能表示做功的平均快慢；而瞬时功率是某时刻的功率，表示该时刻做功的快慢．平均功率和瞬时功率大小上无必然联系，平均功率大，瞬时功率不一定大，反之亦然．2．作用于物体的力大，物体的速度大，该力的功率一定大吗？提示：不一定．因瞬时功率P ＝Fv cos θ，θ为F 、v 间夹角，可知力的瞬时功率不仅和F 、v 的大小有关，还和F 、v 间夹角θ有关．如F 、v 很大，假设F 、v 间夹角θ＝90°时，P ＝0.3．机动车的牵引力F 一定和行驶速度成反比吗？提示：不一定．由P ＝Fv 得F ＝P v只有当P 恒定时，F 才与v 成反比． 思考感悟： 练一练1．[2019·广东省普通高中测试]如下列图，重为20 N 的物体，沿固定的斜面由静止开始下滑，经过1 s 下降了1 m 的高度，在此过程中重力做功的平均功率为( )A ．50 WB ．40 WC ．30 WD ．20 W 答案：D2．[2019·陕西省普通高中测试]质量为m 的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P ，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v ，那么当汽车的车速为v4时，汽车的瞬时加速度的大小为( )A.3PmvB.2P mvC.P mv D.4P mv答案：A3．[2019·河南省普通高中测试]关于汽车发动机的功率，如下说法正确的答案是( ) A ．功率越大，做功越多B ．功率一定时，速度减小，牵引力增大C ．功率一定时，速度增大，牵引力增大D ．速度一定时，牵引力增大，功率减小 答案：B4．[2019·成都七中高一期末](多项选择)如图为测定运动员体能的装置图，轻绳拴在腰间沿水平线跨过轻质定滑轮(不计滑轮与轻绳之间的摩擦)后下悬重力为G 的物体，设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v 逆时针转动，如此如下说法正确的答案是( )A ．绳对物体做功的功率为零B ．人对传送带的摩擦力大小等于G ，方向水平向右C ．在时间t 内人对传送带做功为GvtD ．假设传送带的速率增大，人对传送带做功的功率不变 答案：AC要点一公式P ＝W t和P ＝Fv 的理解1.关于功率，以下说法正确的答案是( ) A ．据P ＝W t可知，机器做功越多，其功率就越大 B ．据P ＝Fv 可知，汽车牵引力一定与速度成反比C ．据P ＝W t可知，只要知道时间t 内机器所做的功就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率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 解析：P ＝W t明确，功率不仅与物体做功的多少有关，同时还与做功所用的时间有关，A 项错误；由P ＝W t求出来的是平均功率，C 项错误；在P ＝Fv 中，当功率一定时，在一定阶段汽车的牵引力与速度成反比，但当牵引力等于阻力时，速度不变牵引力也不再变化，D 项正确；还有一种情况，当牵引力一定时，速度增加，功率也增加，在这种情况下牵引力F 是不变的，B 项错误．答案：D2．[对功率的理解]关于功率，如下说法正确的答案是( ) A ．功率是说明力做功多少的物理量 B ．功率是说明力做功快慢的物理量 C ．做功时间越长，功率一定越小 D ．力做功越多，功率一定越大解析：功率的物理意义是描述做功的快慢，功率大如此做功快，功率小如此做功慢，功率的大小在数值上等于单位时间内做功的多少，故B 正确．答案：B3．质量m ＝3 kg 的物体，在水平力F ＝6 N 的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t ＝3 s ，求：(1)力F 在t ＝3 s 内对物体所做功的平均功率； (2)在3 s 末力F 对物体做功的瞬时功率． 解析：(1)物体的加速度a ＝F m ＝63 m/s 2＝2 m/s 2 t ＝3 s 内物体的位移 l ＝12at 2＝12×2×32 m ＝9 m3 s 内力F 所做的功 W ＝Fl ＝6×9 J＝54 J力F 做功的平均功率P ＝W t ＝543W ＝18 W(2)3 s 末物体的速度v ＝at ＝2×3 m/s＝6 m/s此时力F 做功的瞬时功率P ＝Fv ＝6×6 W＝36 W答案：(1)18 W (2)36 W4．[功率的计算]如下列图，质量为m ＝2 kg 的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2，求：(1)前2 s 内重力做的功； (2)前2 s 内重力的平均功率； (3)2 s 末重力的瞬时功率． 解析：(1)木块所受的合外力F 合＝mg sin θ－μmg cos θ＝mg (sin θ－μcos θ)＝2×10×(0.6－0.5×0.8)N＝4 N.木块的加速度a ＝F 合m ＝42m/s 2＝2 m/s 2. 前2 s 内木块的位移l ＝12at 2＝12×2×22m ＝4 m所以，重力在前2 s 内做的功为W ＝mgl sin θ＝2×10×4×0.6 J＝48 J. (2)重力在前2 s 内的平均功率为P －＝W t ＝482 W ＝24 W.(3)木块在2 s 末的速度v ＝at ＝2×2 m/s＝4 m/s.2 s 末重力的瞬时功率P ＝mgv sin θ＝2×10×4×0.6 W＝48 W. 答案：(1)48 J (2)24 W (3)48 W要点二机车启动的两种方式5.[2019·威海高一检测]机车以如下两种方式启动，且沿直线运动(设阻力不变)．方式①：机车以不变的额定功率启动；方式②：机车的启动功率先随速度均匀增加，后保持额定功率不变．如图给出的四个图象中，能够正确反映机车的速度v 随时间t 变化的是( )A ．甲对应方式①，乙对应方式②B ．乙对应方式①，丙对应方式②C ．甲对应方式①，丙对应方式②D ．丙对应方式①，丁对应方式②解析：对于方式①：机车以不变的额定功率启动，据P ＝Fv 可知，随着v 的增大，F 减小，又由a ＝F －F 阻m可知加速度减小，在v －t 图象上斜率减小，故①对应乙图；对于方式②：机车以速度均匀增加启动，即先保持牵引力不变，可知加速度不变，当达到额定功率后，牵引力减小，直至牵引力和阻力相等，最后匀速，故方式②对应丙图．应当选B.答案：B6．(多项选择)汽车从静止匀加速启动，最后做匀速运动，其速度随时间与加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如下列图，其中正确的答案是( )解析：汽车启动时由P ＝Fv 和F －F f ＝ma 可知，匀加速启动过程中，牵引力F 、加速度a 恒定不变，速度和功率均匀增大，当功率增大到额定功率后保持不变，牵引力逐渐减小到与阻力相等，加速度逐渐减小到零，速度逐渐增大到最大速度，故A 、C 、D 正确，B 错误．答案：ACD7．我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程．假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x ＝1.6×103m 时才能达到起飞所要求的速度v ＝80 m/s.飞机质量m ＝7.0×104kg ，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度g 取10 m/s 2，求飞机滑跑过程中，(1)加速度a 的大小． (2)牵引力的平均功率P .解析：(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v 2＝2ax ，①代入数据解得a ＝2 m/s 2② (2)设飞机滑跑受到的阻力为F 阻， 根据题意有F 阻＝0.1mg ③ 设发动机的牵引力为F ，根据牛顿第二定律有F －F 阻＝ma ；④设飞机滑跑过程中的平均速度为v －，有v －＝v2⑤在滑跑阶段，牵引力的平均功率P ＝F v －，⑥联立②③④⑤⑥得P ＝8.4×106W. 答案：(1)2 m/s 2(2)8.4×106 W8．[2019·金昌高一检测]额定功率为80 kW 的汽车在平直公路上行驶时最大速率可达20 m/s ，汽车质量为2 000 kg ，如果汽车从静止开始做匀加速运动，设运动过程中阻力不变，加速度大小为2 m/s 2，求：(1)汽车所受阻力多大？(2)汽车做匀加速运动的过程可以维持多长时间． 解析：(1)当牵引力与阻力相等时汽车的速度最大，由P ＝F 牵v m 得F 阻＝F 牵＝P v m ＝80×1 00020N ＝4 000 N(2)由牛顿第二定律得：F 牵－F 阻＝ma ，F 牵＝ma ＋F 阻＝2 000×2 N＋4 000 N ＝8 000 N由P ＝F 牵v 得80 000＝8 000v ，解得v ＝10 m/s 由v ＝at 解得t ＝5 s. 答案：(1)4 000 N (2)5 s根底达标1.关于功率，如下说法正确的答案是( ) A ．功率是描述力对物体做功多少的物理量B ．力做功时间越长，力的功率一定越小C ．力对物体做功越快，力的功率一定越大D ．力F 越大，速度v 越大，瞬时功率就越大解析：功率是描述力对物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，A 项错误，C 项正确；力对物体做功时间长，未必做功慢，B 项错误；瞬时功率与力、速度与它们的夹角三个因素有关，力F 越大，速度v 越大，瞬时功率不一定越大，D 项错误．答案：C2．关于平均功率的概念，以下说法正确的答案是( ) A ．平均功率大说明物体做功多 B ．平均功率小说明物体做功少 C ．机器做功越多，其平均功率越大 D ．机器做功越快，其平均功率越大解析：平均功率反映一段时间做功的快慢，不能反映做功多少，平均功率大时，做功不一定多，应当选D 项．答案：D3．汽车在平直公路上行驶，前一段时间内发动机的功率为P 1，后一段时间内的功率为P 2，在两段时间内发动机做的功相等，如此在全部时间内发动机的平均功率为( )A.P 1＋P 22B.P 1P 2C.P 1P 2P 1＋P 2 D.2P 1P 2P 1＋P 2解析：设前一段时间为t 1，后一段时间为t 2，如此全部时间内发动机的平均功率P ＝P 1t 1＋P 2t 2t 1＋t 2，又P 1t 1＝P 2t 2，故P ＝2P 1P 2P 1＋P 2，D 项正确．答案：D4．一个质量为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 －与在t 秒末重力做功的瞬时功率P 分别为(t 秒末小球未着地)( )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 .答案：C5．如下列图，在光滑的水平面上放着一个质量为10 kg 的木箱，拉力F 与水平方向成60°角，F ＝2 N ．木箱从静止开始运动，4 s 末拉力的瞬时功率为( )A ．0.2 WB ．0.4 WC ．0.8 WD ．1.6 W 解析：木箱的加速度a ＝F ·cos 60°m＝0.1 m/s 2,4 s 末的速度v ＝at ＝0.4 m/s ，如此瞬时功率P ＝F ·v ·cos 60°＝0.4 W ，B 项正确．答案：B6．如下列图，在自动扶梯以恒定的速度v 运转时，第一次有一个人站到扶梯上相对扶梯静止不动，扶梯载他上楼过程中对他做功为W 1，做功功率为P 1；第二次这人在运动的扶梯上以相对扶梯的速度u 匀速向上走，这次扶梯对该人做功为W 2，做功功率为P 2，如此以下关系式正确的答案是( )A ．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：由功的计算公式得扶梯对人做功为W ＝Fs cos α，式中α是扶梯对人的支持力(等于人的重力)和扶梯所在斜面的夹角．由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离，所以第一次扶梯载人运动的距离要比第二次扶梯载人运动的距离长，即s 1>s 2，故W 1>W 2；两次扶梯运动的速率v 不变，对人作用力不变，根据P ＝Fv cos α知P 1＝P 2，故B 项正确．答案：B7．如下列图，通过一动滑轮提升质量为1 kg 的物体，竖直向上拉绳子使物体由静止开始以5 m/s 2的加速度匀加速上升，不计动滑轮与绳子的质量和摩擦，假设g 取10 m/s 2，如此拉力F 在1 s 末的瞬时功率为( )A ．75 WB ．25 WC ．12.5 WD ．37.5 W解析：由牛顿第二定律可得2F －mg ＝ma ，解得F ＝7.5 N ．1 s 末物体的速度为v 1＝at ＝5 m/s.1 s 末力F 作用点的速度为v 2＝2v 1＝10 m/s.如此拉力在1 s 末的瞬时功率P ＝F ·v 2＝75 W ．故A 项正确．答案：A8．一辆小车在平直公路上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受到的牵引力F 牵和阻力F f 随时间的变化规律如下列图，如此作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律是( )解析：假设小车开始以初速度v 0匀速运动，某时刻起由题图知加速度恒为a ＝F 牵－F fm，速度v ＝v 0＋at ，如此牵引力的功率P ＝F 牵v ＝F 牵v 0＋F 牵at ，选项C 正确．答案：C9．质量为m 的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如下列图，从t 1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为F f ，如此( )A ．t 1～t 2时间内，汽车的平均速度等于v 1＋v 22B ．0～t 1时间内，汽车的牵引力等于m v 1t 1C ．t 1～t 2时间内，汽车的功率等于⎝ ⎛⎭⎪⎫m v 1t 1＋F f v 1 D ．汽车运动的过程中最大速度v 2＝mv 21F f t 1 解析：在t 1～t 2时间内，因为汽车做非匀加速运动，由面积表示位移的大小可知，汽车的平均速度大于v 1＋v 22，A 项错误；0～t 1时间内，汽车做匀加速运动的加速度a ＝v 1t 1，故汽车的牵引力F ＝F f ＋m v 1t 1，B 项错误；在t 1～t 2时间内，汽车的功率为P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫F f ＋m v 1t 1 v 1，C 项正确；汽车的最大功率P m ＝Fv 1，达到最大速度时有P m ＝F f v m ，联立可得最大速度为v m ＝⎝⎛⎭⎪⎫mv 1F f t 1＋1v 1，D 项错误．答案：C 10．(多项选择)一玩具汽车的额定功率为P ，质量为m ，该玩具车沿倾角为α的斜坡向上运动，斜坡足够长，经测量可知阻力为车重的k 倍，且k >sin α，重力加速度为g .如此如下说法正确的答案是( )A ．玩具车的最大速度为P mg sin α＋kmgB ．玩具车的速度最大时汽车的牵引力为mg sin αC ．如果玩具车由静止开始以恒定的功率向下启动，如此最大的速度为P mg sin α＋kmgD ．如果玩具车由静止开始以恒定的功率向下启动，如此速度最大时的牵引力为kmg －mg sin α解析：玩具车沿斜坡向上运动时，受牵引力、重力、沿斜坡向下的阻力、支持力，由于功率恒定，如此玩具车向上做加速度减小的加速运动，当a ＝0时，即牵引力F ＝mg sin α＋kmg 时，玩具车的速度最大，最大速度为v m ＝P F ＝P mg sin α＋kmg，A 项正确，B 项错误；如果玩具车由静止开始以恒定的功率向下启动，玩具车所受的阻力沿斜面向上，又由于k >sin α，如此牵引力F ′＝kmg －mg sin α时，玩具车的速度最大，最大速度为v ′m ＝PF ′＝P kmg －mg sin α，C 项错误，D 项正确． 答案：AD11．一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P 随时间t 的变化如下列图．假定汽车所受阻力的大小F f 恒定不变．如下描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线中，可能正确的答案是( )解析：当汽车的功率为P 1时，汽车在运动过程中满足P 1＝F 1v ，因为P 1不变，v 逐渐增大，所以牵引力F 1逐渐减小，由牛顿第二定律得F 1－F f ＝ma 1，F f 不变，所以汽车做加速度减小的加速运动，当F 1＝F f 时速度最大，且v m ＝P 1F 1＝P 1F f .当汽车的功率突变为P 2时，汽车的牵引力突增为F 2，汽车继续加速，由P 2＝F 2v 可知F 2减小，又因F 2－F f ＝ma 2，所以加速度逐渐减小，直到F 2＝F f 时速度最大v ′m ＝P 2F f，此后汽车做匀速直线运动．综合以上分析可知A 项正确．答案：A12．动车组是由几节自带动力的车厢和几节不带动力的车厢组成．带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车．设动车组运行过程中的阻力与车重成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．假设一节动车带三节拖车时，最大速度为120 km/h；假设改为五节动车带三节拖车时，最大速度为( )A．60 km/h B．240 km/hC．300 km/h D．600 km/h解析：设每节车厢质量为m，一节动车带动三节拖车以最大速度行驶时所受阻力为F f1＝4kmg(k为比例常数)，每节动车的额定功率为P，如此有Pv1 m－4kmg＝0，当改为五节动车带三节拖车以最大速度行驶时，如此有5Pv2 m －8kmg＝0，联立解得v2 m＝52v1 m＝300 km/h，C项正确．答案：C能力达标13．[2019·广州六中期末考试]如下列图，质量分别为1.0 kg和2.0 kg的物体A和B放置在水平地面上，两者与地面间的动摩擦因数均为0.4，物体B与一轻质滑轮相连．现将一根轻绳的一端固定在水平地面上离B足够远的位置，另一端跨过轻质滑轮连接在物体A上，轻绳保持水平．初始时刻，物体A在水平力F＝20 N作用下由静止向右运动．求：(1)轻绳上拉力的大小；(2)t＝2 s时滑轮对物体B做功的瞬时功率为多少？解析：(1)设A、B的加速度大小分别为a A、a B，轻绳上的拉力为F T，对A、B分别受力分析，由牛顿第二定律有对于A：F－F T－μm A g＝m A a A对于B：2F T－μm B g＝m B a B据题意可知：a A＝2a B代入数据得：F T＝8.0 N(2)由(1)中数据可求得：a B＝4 m/s2由运动学公式可得B在t＝2 s时的速度v B＝a B t＝8 m/s所以滑轮对物体B做功的瞬时功率P＝2F T·v B＝128 W.答案：(1)8.0 N (2)128 W14．[2019·山西临汾一中期末考试]一建筑工地在建设一高楼时，利用升降机将建筑材料运到l ＝15 m 高的地方，建筑材料的质量为4×103kg ，所用的时间为t ＝10 s ，重力加速度g ＝10 m/s 2.(1)当以恒定的速度将建筑材料运到目的地时，升降机做功的平均功率是多少？(2)当升降机在10 s 的时间内由静止开始匀加速将建筑材料运到目的地时，升降机做功的平均功率是多少？(3)由以上分析求出升降机额定功率应满足的条件．解析：(1)建筑材料匀速上升时，升降机对建筑材料向上的拉力 F 1＝mg ＝4×104 N拉力做的功W 1＝F 1l ＝4×104×15 J＝6×105 J升降机做功的平均功率P 1＝W 1t ＝6×104W(2)建筑材料匀加速上升时，由运动学公式可得加速度a ＝2l t 2＝2×15102 m/s 2＝0.3 m/s 2 升降机对建筑材料的拉力 F 2＝m (g ＋a )＝4×103×(10＋0.3)N ＝4.12×104 N拉力做的功W 2＝F 2l ＝4.12×104×15 J＝6.18×105 J升降机做功的平均功率P 2＝W 2t ＝6.18×104W(3)额定功率应大于升降机正常工作时实际功率的最大值，也就是10 s 末的实际功率 10 s 末的速度v ＝at ＝0.3×10 m/s＝3 m/s升降机的最大功率P max ＝F 2v ＝4.12×104×3 W＝1.236×105 W所以该升降机的额定功率的最小值是1.236×105 W ，如此升降机的额定功率应大于等于1.236×105 W答案：(1)6×104 W (2)6.18×104 W (3)升降机的额定功率应大于等于1.236×105 W。
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练习三 功率（1）
1．下列关于功率的说法，正确的是 ( )
A ．力对物体做的功越多，功率就越大
B ．做功时间短的机械，功率大
C ．完成相同的功，用的时间越长，功率越大
D ．功率大的机械在单位时间内做的功会更多
2．下列关于功率的说法中正确的是 ( )
A ．由P ＝W t 知，力做的功越多，功率越大
B ．由P ＝Fv 知，物体运动得越快，功率越大
C ．由W ＝Pt 知，功率越大，力做的功越多
D ．由P ＝Fv cos α知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大
3．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
4．飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，
到达竖直状态的过程中(如图)，飞行员所受重力的瞬时功率的变化情况是
( ) A ．一直增大
B ．一直减小
C ．先增大后减小
D ．先减小后增大
5．一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上，从t ＝0开始，将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上，
在t ＝T 时刻F 的功率是 ( )
A.F 2T 2m
B.F 2T m
C.F 2T 2m
D.F 2T 2
2m
6．质量为m 的物体沿光滑斜面由静止开始下滑，斜面的倾角为θ。
当它在竖直方向下降h 高度时，重力的
即时功率为（ ）
A ．mg gh 2
B ．mg gh 2cos θ
C ．mg gh 2sin θ
D ．mg gh 2sin θ
7．汽车在水平路面上行驶，下列情况下可以断定汽车的牵引功率必保持恒定的是（ ）
A．牵引力恒定 B．速度与阻力恒定
C．加速度恒定 D．加速度与阻力恒定
8．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
9．质量m=5×103kg的汽车在水平路面上从静止开始以加速度a=2m/s2作匀加速运动，所受阻力f=1.0×103N，汽车起动后第1s末牵引力的瞬时功率是（）
A．2kW B．11 kW C．20 kW D．22kW
10．从空中以10 m/s的初速度水平抛出一质量为1 kg的物体，物体在空中运动了3 s后落地，不计空气阻力，g取10 m/s2，求3 s内物体所受重力做功的平均功率和落地时重力做功的瞬时功率．
11．在一水平直轨道上，一动力车牵引一质量为m=5000kg的车厢，以36km/h的速度匀速行驶，这时动力车对该车厢的输出功率为15000W，如果使车厢与动力车脱开，车厢将滑行多远?
12．一跳绳运动员质量是m=50 kg，1 min跳180次．假若每次跳跃中脚与地面脱离的时间占跳跃一次所需时间的3/5，试估算：
(1) 该运动员每跳一次绳克服重力做了多少功？
（2）该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率多大？。