《2019-2020学年人教版必修2第7章3功率作业.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年人教版必修2第7章3功率作业.pdf（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章3 功率 基础达标 一 选择题 在每小题给出的4 个选项中 第1 5 题只有一项符合题目要求 第6 7 题有多项符合题目要求 1 2017 西夏名校月考 关于功率 下列说法正确的是 A 据 P W t 可知 机器做功越多 其功率越大 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 可求得这段时间内任一时刻机器 做功的功率 D 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 答案 D 解析 由功率公式P W t 可知 在相同时间内 做功多的机器 功率一定大 选项A 缺少 相同时间 这一条件 故A 错误 根
2、据P Fv 可知 发动机功率一定时 交通工具 的牵引力与速度成反比 故B 错误 D 正确 公式P W t 求的是这段时间内的平均功率 不 能求瞬时功率 故C 错误 2 2018 海南名校联考 某大瀑布的平均水流量为5 900 m 3 s 水的落差为 50 m 已知 水的密度为1 00 103 kg m3 在大瀑布水流下落过程中 重力做功的平均功率约为 A 3 106 WB 3 107 W C 3 108 WD 3 109 W 答案 D 解析 设在很短时间t 内有质量为m 的水落下 重力做功的平均功率P W t mgh t 水的质量 m V 代入数据解得P 3 109 W 故选 D 3 2018
3、 上海名校二模 水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小f 与汽车行驶的速率 成正比 若汽车从静止出发 先做匀加速直线运动 达到额定功率后保持额定功率行驶 则 在整个行驶过程中 汽车受到的牵引力大小F 与阻力大小f 关系图象是 ABCD 答案 A 解析 汽车先做匀加速直线运动 速度增大 f kv 增大 根据牛顿第二定律得F f ma 可知 牵引力随着f 的增大而均匀增大 图象是一条倾斜的直线 功率达到额定功率 后 F P v f kv 则 F Pk f 则牵引力与阻力成反比 故A 正确 故选A 4 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0 1 倍 汽 车能达到的最大速度为v
4、m 则当汽车速度为 vm 2 时 汽车的加速度为 重力加速度为g A 0 1gB 0 2g C 0 3gD 0 4g 答案 A 解析 设汽车质量为m 则汽车行驶时的阻力f 0 1mg 当汽车速度最大vm时 汽 车所受的牵引力F f 则有 P fvm 当速度为 vm 2 时有 P F vm 2 由以上两式可得F 2f 根 据牛顿第二定律有F f ma 所以 a F f m 2f f m 0 1g 故选项A 正确 5 2018 葫芦岛一模 一辆 CRH2 型动车组的总质量M 2 105 kg 额定输出功率为4 800 kW 假设该动车组在水平轨道上运动时的最大速度为270 km h 受到的阻力f
5、与速度 v 满足 f kv 当匀速行驶的速度为最大速度一半时 动车组的输出功率为 A 600 kWB 1 200 kW C 2 400 kWD 4 800 kW 答案 B 解析 270 km h 75 m s 动车组以最大速度行驶时的牵引力大小F P vm 4 800 10 3 75 6 4 104 N 动车组以最大速度行驶时的牵引力大小与阻力的大小相等 则 f 6 4 10 4 N 所以 k f vm 6 4 10 4 75 853 3 N s m 动车匀速行驶的速度为最大速度一半时v 37 5 m s 动车组受到的阻力为f kv 853 3 37 5 3 2 104N 动车匀速行驶的速度为
6、最大速度 一半时 动车组的输出功率为P F v f v 3 2 104 N 37 5 m s 1 2 106 W 1 200 kW 故 A C D 错误 B 正确 6 某重型气垫船 自重达 5 0 105 kg 最高时速为108 km h 装有额定输出功率为9 000 kW 的燃气轮机 假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力Ff与速度 v 满足 Ff kv 下 列说法正确的是 A 该重型气垫船的最大牵引力为3 0 105 N B 从题中给出的数据 可算出k 1 0 104 N s m C 以最高时速一半的速度匀速航行时 气垫船所受的阻力为3 0 105 N D 以最高时速一半的速度匀速航行时
7、 气垫船发动机的输出功率为2 250 kW 答案 BD 解析 当速度最大时 根据公式P Fv 可得牵引力最小 最大速度v 108 km h 30 m s 故解得牵引力F P v 3 0 105 N 故最大牵引力大于 3 0 10 5 N A 错误 当阻力和牵引力相等时 速度最大 故有Ff 3 0 105 N 此时 v 30 m s 代入 Ff kv 解得 k 1 0 104 N s m B 正确 以最高时速一半的速度 匀速航行时 气垫船所受的阻力为F f kv 1 0 104 N s m 15 m s 1 5 105 N 因为 做匀速航行 所以此时阻力大小等于牵引力大小 故气垫船发动机的输出功
8、率为P F v F fv 1 5 105 15 2 250 kW C 错误 D 正确 7 关于汽车在水平路面上运动 下列说法中正确的是 A 汽车启动后以额定功率行驶 在速度达到最大以前 加速度是在不断增大的 B 汽车启动后以额定功率行驶 在速度达到最大以前 牵引力应是不断减小的 C 汽车以最大速度行驶后 若要减小速度 可减小牵引功率行驶 D 汽车以最大速度行驶后 若再减小牵引力 速度一定减小 答案 BCD 解析 汽车以额定功率启动过程 速度增大 牵引力减小 合力减小 加速度减小 当牵引力与阻力大小相等时 汽车做匀速运动 速度达到最大 故A 错误 B 正确 汽车 以最大速度行驶后 牵引力和阻力相
9、等 由P Fv fv 可知 若要减小速度v 可减小牵 引力功率 P 故 C 正确 减小牵引力有两种情况 减小功率来减小牵引力 则速度会减小 减小摩擦力来减小牵引力 速度会增加 汽车以最大速度行驶后 牵引力和阻力相等 由 P Fv fv 可知若再减小牵引力F 速度一定减小 故D 正确 二 非选择题 8 2018 扬州质检 质量m 3 kg 的物体 在水平方向F 9 N 的拉力作用下 在 0 1 的水平面上从静止开始运动 运动时间t 3 s g 取 10 m s2 求 1 物体运动的加速度大小 2 物体在3 s内运动的位移大小 3 水平拉力F 在 3 s 内对物体所做功的平均功率 答案 1 2 m
10、 s 2 2 9 m 3 27 W 解析 1 由牛顿第二定律得F mg ma 代入数据解得a 2 m s2 2 由匀变速直线运动公式有 s 1 2at 2 1 2 2 3 2 m 9 m 3 拉力做功的平均功率为 P W t Fs t 9 9 3 W 27 W 9 如图为修建高层建筑常用的塔式起重机 在起重机将质量m 5 104 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 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vm 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
11、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 答案 1 5 1 105 W 2 5 s2 04 105 W 解析 1 当起重机的功率达到允许最大值 且重物达到最大速度vm时 F mg 根据 P Fv 得 Pm mgvm 5 10 4 10 1 02 W 5 1 105 W 2 根据牛顿第二定律F mg ma 又 Pm Fv v at 解得 t 5 s 当 t 2 s时 v at P Fv 解得 P 2 04 105 W 能力提升 10 2018 上海二模 将一只苹果水平抛出 苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1 2 3 图中曲线为苹果在空中运行的轨迹 不计空气阻力 下列说法中正
12、确的是 A 苹果通过第1 个窗户所用的时间最短 B 苹果通过第1 个窗户的过程中 重力做功最多 C 苹果通过第3 个窗户的过程中 重力的平均功率最大 D 苹果通过第3 个窗户的过程中 竖直方向的平均速度最小 答案 C 解析 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 速度越来越快 可知通过相同竖直位 移所用的时间越来越短 所以通过第3 个窗户时间最短 故A 错误 通过三个窗户下降的 高度相同 则重力做功相同 故B 错误 通过第3 个窗户时间最短 根据P mgh t 知 重力 的平均功率最大 故C 正确 苹果通过第3 个窗户的过程中 由于时间最少 则竖直方向 的平均速度最大 故D 错误 11 2018
13、丹东一模 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 变化的图象中 可能正确的是 ABCD 答案 A 解析 在 0 t1时间内 如果匀速 则 v t 图象是与时间轴平行的直线 如果是加速 根据 P Fv 牵引力减小 根据F f ma 加速度减小 是加速度减小的加速运动 当加 速度为 0 时 即 F1 f 汽车开始做匀速直线运动 此时速度 v1 P1 F1 P1 f 所以 0 t1时间内 v t 图象先是平滑的曲线 后是平行于横轴的直线 在t1 t2时间内 功率突然减小 由P Fv
14、知 牵引力突然减小 是减速运动 根据P Fv 由于速度逐渐减小 且功率恒定 故牵引力逐渐增加 再根据F f ma 加速度减小 是加速度减小的减速运动 当加速度 为 0 时 即 F1 f 汽车开始做匀速直线运动 此时速度 v2 P2 F1 P2 f 所以在 t1 t2时间内 v t 图象也先是平滑的曲线 后是平行于横轴的直线 故A 正确 B C D 错误 12 质量为 m 的汽车在平直公路上行驶 所受的阻力恒为车重的k 倍 汽车以额定功 率行驶 当它加速行驶的速度为v 时 加速度为a 则以下分析正确的是 A 汽车发动机的额定功率为kmgv B 汽车行驶的最大速度为 kg a v kg C 当汽车
15、加速度减小到 a 2时 速度增加到 2v D 汽车发动机的额定功率为mav 答案 B 解析 设汽车的额定功率为P 汽车的速度v 时 根据牛顿第二定律知 P v kmg ma 所以 P kmgv mav 故 A D 错误 汽车匀速时 牵引力等于阻力 速度最大 故有vm P kmg kmgv mav kmg kg a v kg 故 B 正确 加速度为 a 2时 此时牵引力为 F 则 F kmg m a 2 解得 F kmg ma 2 此时速度为 v P F kmgv mav kmg ma 2 2v 故 C 错误 13 一台起重机从静止起匀加速地将质量m 1 0 103 kg 的货物竖直吊起 在2
16、s末货 物的速度v 4 m s g 取 10 m s2 则起重机 1 在这 2 s内的平均输出功率是多少 2 在 2 s 末的瞬时功率是多少 答案 1 2 4 104 W 2 4 8 104 W 解析 1 物体向上运动的加速度a v t 4 2 m s2 2 m s2 由牛顿第二定律得F mg ma 起重机的拉力 F 1 2 104 N 物体上升的高度h 1 2at 2 1 2 2 2 2 m 4 m 起重机做功的平均功率 P W t Fh t 1 2 104 4 2 W 2 4 10 4 W 2 2 s 末的速度v at 2 2 m s 4 m s 起重机在 2 s 末的瞬时功率 P Fv 1 2 10 4 4 W 4 8 104 W 14 动车组是城际间实现小编组 大密度的高效运输工具 以其编组灵活 方便 快捷 安全 可靠 舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐 几节自带动 力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组 就是动车组 假设有一动车组由六节车厢连接而 成 每节车厢的总质量均为m 8 104 kg 其中第一节 第二节带动力 它们的额定功率分 别是 P1 2 10
