高中物理(新人教版)必修第二册同步习题：功与功率——功率(同步习题)【含答案及解析】

第八章机械能守恒定律1 功与功率第2课时功率基础过关练题组一功率的理解和计算1.关于功率,下列说法正确的是( )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.力对物体做功越多,力的功率一定越大2.汽车上坡时,保持汽车发动机输出功率一定,降低速度,这样做的目的是( )A.增大牵引力B.减小牵引力C.增大阻力D.减小惯性3.假设列车从静止开始做匀加速直线运动,经过500 m后,速度达到最大,为360 km/h。

整列列车的质量为1×105 kg,如果不计阻力,在匀加速阶段,牵引力的最大功率是( )A.4.67×106 kWB.1×105 kWC.1×108 kWD.4.67×109 kW题组二平均功率与瞬时功率4.(多选)质量为3 kg的物体,从高45 m处自由落下(g取10 m/s2),那么在下落的过程中( )A.前2 s内重力做功的功率为300 WB.前2 s内重力做功的功率为675 WC.第2 s末重力做功的功率为600 WD.第2 s末重力做功的功率为900 W5.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示,到达竖直状态的过程中,飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是( )A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大6.(多选)如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动,推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。

取g=10 m/s2,则( )A.第1 s内推力做功为1 JB.第2 s内物体克服摩擦力做的功为2 JC.t=1.5 s时推力F的功率为2 WD.第2 s内推力F做功的平均功率为3 W7.在F=6 N的水平力作用下,质量m=3 kg的物体在光滑水平面上由静止开始运动,运动时间t=3 s。

求:(1)力F在前3 s内对物体做的功;(2)力F在前3 s内对物体做功的平均功率;(3)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。

题组三功率与速度的关系机车启动问题8.(2020北京北师大附中高一下期中)一辆汽车在平直公路上以额定功率行驶,设所受阻力不变。

在汽车加速过程中( )A.牵引力减小,加速度增大B.牵引力减小,加速度减小C.牵引力增大,加速度增大D.牵引力增大,加速度减小9.(2020广东佛山期末)为了行驶安全,汽车进入城区应适当减速。

某汽车进入城区前功率恒为P,做匀速直线运动,进入城区后仍沿直线行驶,所受阻力不变,但功率立即变为P,并保持此功率不变。

关于汽车进入城区后的运动情况,下列说法正2确的是( )A.汽车做匀速直线运动B.汽车做匀减速直线运动C.汽车先匀速后做减速直线运动D.汽车先减速后做匀速直线运动10.在水平路面上运动的汽车的额定功率为100 kW,质量为10 t,设阻力恒定,且为车重的1,g取10 m/s2。

10(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度为多大?(2)若汽车以0.5 m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?(3)若汽车以额定功率从静止启动,当汽车的加速度为2 m/s2时,速度为多大?能力提升练题组一功率的计算1.(2020湖南长沙一中高一下期中,)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后落地。

不计空气阻力,g取10 m/s2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为( )A.300 WB.400 WC.500 WD.700 W2.(2020四川成都七中高一下期中,)如图所示,分别用力F1、F2、F3将质量为m 的物体由静止沿同一固定斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在此过程中,F1、F2、F3做功W1、W2、W3的大小及功率P1、P2、P3的大小关系是( )A.W1>W2>W3B.W2>W1>W3C.P3>P1>P2D.P1>P2>P33.(2020山西太原五中高三上期末,)如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球。

在水平拉力F的作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B 点。

在此过程中,拉力F的瞬时功率变化情况是(深度解析)A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大,后减小D.先减小,后增大4.()在同一高度处有五个完全相同的小球,第一个小球由静止释放,另外四个小球以相同大小的初速度分别水平抛出、竖直下抛、斜向上和斜向下抛出(均与水平方向成45°角),最后五个小球都落到同一水平地面上。

五个小球落地前瞬间重力的瞬时功率分别为P1、P2、P3、P4和P5。

不计空气阻力,下列关系正确的是( ) A.P1>P2>P3>P4>P5 B.P1<P2<P3<P4<P5C.P1=P2=P3=P4=P5D.P1=P2<P4=P5<P35.()(多选)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,水平力F与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则( )A.3t 0时刻,物体的速度为15F 0t 0mB.3t 0时刻,水平力F 的瞬时功率为8F 02t 0mC.在0~3t 0这段时间内,水平力F 的平均功率为8F 02t 03m D.在0~3t 0这段时间内,水平力F 的平均功率为25F 02t 06m题组二 功率与速度的关系 机车启动问题 6.(2020吉林省实验中学高一下期中,)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,汽车能够达到的最大速度为v,那么当汽车的加速度为3P mv时,汽车的速度大小为( )A.v2B.v3C.v4D.v57.(2020江苏盐城高一下期中,)2018年12月,速度可达350 km/h 的“复兴号”新型动车组首次公开亮相,如图所示。

设动车运行时受到的阻力与速度成正比,若动车以速度v 匀速行驶,发动机的功率为P 。

当动车以速度2v 匀速行驶时,发动机的功率为( )A.PB.2PC.4PD.8P8.(2020吉林白山一中高一下期中,)质量为1 kg 的物体做匀变速直线运动,其位移随时间变化的规律为x=2t+t 2(m)。

t=2 s 时,该物体所受合力的功率为( ) A.6 W B.8 W C.10 W D.12 W 9.(2020安徽合肥一中高一下期中,)(多选)如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像,从t 1时刻起汽车的功率保持不变。

由图像可知( )A.0~t1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变B.0~t1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率增大C.t1~t2时间内,汽车的牵引力减小,加速度减小D.t1~t2时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变10.(2020广东深圳高一下检测,)质量为2 000 kg的汽车在水平路面上匀加速启动,阻力恒为1 000 N,t=20 s时发动机达到额定功率,此后功率保持不变,其运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )A.在t=40 s时汽车达到最大速度B.汽车的额定功率为20 000 WC.匀加速阶段,汽车的加速度大小为1 m/s2D.加速过程中,汽车的牵引力一直在增大11.(2020湖南娄底高一下期中,)一辆重5 t的汽车,发动机的额定功率为80 kW。

汽车从静止开始以加速度a=1 m/s2做匀加速直线运动,所受阻力为车重的0.06。

(g取10 m/s2)求:(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间;(2)汽车开始运动后第5 s末的瞬时功率;(3)汽车的最大速度。

深度解析题组三联系实际的功率问题12.(2020贵州贵阳一中高一下期末,)把动力装置安装在车厢上,使其既能提供动力,又可以载客,这样的车厢叫动车。

几节动车加几节拖车(不带动力的车厢)编成一组,就是动车组。

如图所示为往返于成都和都江堰的动车组,它由6节动车加2节拖车编成。

若动车组运行过程中受到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同,1节动车加1节拖车编成的动车组的最大速度为140 km/h。

则图示动车组的最大速度为( )A.140 km/hB.210 km/hC.280 km/hD.420 km/h13.(2020江西鹰潭一中高一下期中,)每年春节前江西农村都有捣年糕的习俗,借此来寓意“年年发财、步步高升”。

捣年糕时,一人将“石杵”一起一落挥动,另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米粉团,直到米粉团柔软而有弹性。

已知“石杵”质量为20 kg,每分钟上下挥动20下,每次重心上升的高度约为90 cm,则人挥动“石杵”做功的功率约为( )A.60 WB.120 WC.180 WD.540 W14.()(多选)如图所示为轿车中的手动变速杆,若保持发动机输出功率不变,将变速杆推至不同挡位,可使轿车以不同的速度运行,R是倒车挡。

某型号轿车发动机的额定功率为60 kW,在水平路面上行驶的最大速度可达180 km/h。

假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定,则该轿车( )A.以最大牵引力爬坡,变速杆应推至“1”挡B.以最大牵引力爬坡,变速杆应推至“5”挡C.以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时,其牵引力为1 200 ND.以54 km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的输出功率为60 kW15.(2020湖北随州一中高一下期中,)起重机将一质量为1.0×103 kg的货物竖直向上吊起,货物运动的v-t图像如图所示,取g=10 m/s2。

求:(1)整个过程中货物上升的高度;(2)减速过程中货物的加速度大小;(3)加速过程中起重机拉力的平均功率。

答案全解全析 基础过关练1.C 功率是描述力对物体做功快慢的物理量,力对物体做功越快,力的功率越大,A 错误,C 正确;力对物体做功时间长,未必做功慢,B 错误;力对物体做功多,未必做功快,D 错误。

2.A 由P=Fv 可知,保持汽车发动机输出功率一定,只有减小速度,才能获得更大的牵引力,更有利于上坡,故B 、C 、D 错误,A 正确。

3.B 经过500 m 后,列车的速度达到v=360 km/h=100 m/s,由v 2=2ax 得a=v 22x =10022×500m/s 2=10 m/s 2,则牵引力F=ma=1×105×10 N=1×106 N,所以牵引力的最大功率P=Fv=1×106×100 W=1×108 W=1×105 kW,选项B 正确。

4.AC 前2 s 内物体下落的高度h=12gt 2=20 m,前2 s 内重力做功的功率P 1=mgℎt=3×10×202W=300 W,A 正确,B 错误;2 s 末物体的速度v=gt=20 m/s,此时重力做功的功率P 2=mgv=600 W,C 正确,D 错误。