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1、功率 (建议用时:45分钟)学业达标1下列关于功率的说法中正确的是()A由P知,力做的功越多,功率越大B由PFv知,物体运动得越快,功率越大C由WPt知,功率越大,力做的功越多D由PFvcos 知,某一时刻,即使力和速度都很大,但功率不一定大【解析】在公式P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PFv中,P与F、v有关,故选项B错误;在PFvcos 中,P还与有关,故选项D正确【答案】D2一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在tT时刻F的功率是() 【导学号:01360012】A.B.C. D.【解析】木块
2、加速度a,tT时速度vaT,瞬时功率PFv.【答案】B3一个质量为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)()APmg2t2,Pmg2t2BPmg2t2,Pmg2t2CPmg2t,Pmg2tDPmg2t,P2mg2t【解析】前t秒内重力做功的平均功率Pmg2tt秒末重力做功的瞬时功率PFvmggtmg2t.故C正确【答案】C4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
3、需要克服阻力以外,还要克服重力沿斜坡向下的分力,所以需要增大牵引力,由F可知,在P一定时,要增大牵引力,必须减小速度【答案】C5一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137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137【解析】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PFvF(v0at),故选项D正确【答案】D6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() 【导学号:01360013】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
4、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【解析】汽车在恒定功率下的启动中,力的大小与v的大小有关,由PFv知vFa,当a0时,Ff,做匀速运动,故选C.【答案】C7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【解析】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【答案】C8质量为m5103 kg的汽车在水平公路上行驶
5、,阻力是车重的0.1倍让汽车保持额定功率为60 kW,从静止开始行驶. 【导学号:01360014】(1)若以额定功率启动,求汽车达到的最大速度vm及汽车车速v12 m/s时的加速度(2)若汽车以v26 m/s的速度匀速行驶,求汽车的实际功率(g取10 m/s2)【解析】(1)由PFvfvm得vm m/s12 m/s.由PFv得F,当v12 m/s时F1 N3104 N由牛顿第二定律得F1fma,所以a m/s25 m/s2.(2)Pfv2mgv20.15103106 W3104 W30 kW.【答案】(1)12 m/s5 m/s2(2)30 kW能力提升9飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水
6、平状态开始下摆,到达竖直状态的过程中(如图138所示),飞行员所受重力的瞬时功率的变化情况是()图138A一直增大B一直减小C先增大后减小 D先减小后增大【解析】对飞行员受力及运动分析如图所示,在A位置,飞行员受重力但速度为零,所以Pmgv0;在B位置,飞行员受重力mg,速度为v,90,所以PFvcos 0;在A、B之间的任意位置C,090.由PFvcos 知P为一个大于零的数值,所以运动员所受重力的瞬时功率的变化情况是先增大后减小【答案】C10(多选)如图139所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象,Oa为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc段是与ab段相切的水平
7、直线,则下述说法正确的是()图139A0t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定Bt1t2时间内汽车牵引力逐渐减小Ct1t2时间内的平均速度为(v1v2)D在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值,t2t3时间内牵引力最小【解析】由题图可知,0t1时间内汽车做匀加速直线运动,牵引力恒定,由PFv可知,汽车的功率均匀增大,A错误;t1t2时间内汽车以额定功率行驶,速度逐渐增大,牵引力逐渐减小,B正确;因t1t2时间内,ab图线与t轴所围面积大于ab直线与t轴所围面积,故该过程中的平均速度大于(v1v2),C错误;0t1时间内,牵引力恒定,功率均匀增大,t1时刻以后牵引力逐渐减小,到t2时刻牵引力
8、等于阻力,达到最小,而t1时刻达到额定功率后,功率保持不变,D正确【答案】BD11如图1310所示,质量为2 kg的物体在大小为24 N、沿斜面向上的力F作用下,由静止开始沿光滑斜面体向上运动,斜面的倾角为30,斜面足够长(g取10 m/s2)求: 【导学号:01360015】图1310(1)5 s内拉力对物体做功的功率;(2)5 s末拉力对物体做功的功率;(3)5 s末物体克服重力做功的功率【解析】物体在斜面上运动的加速度大小am/s27 m/s25 s内发生的位移sat2752 m87.5 m5 s末物体的速度v1at35 m/s5 s内拉力做的功WFs2487.5 J2 100 J.5
9、s内拉力做功的功率P420 W.5 s末拉力做功的功率P5Fv12435 W840 W.5 s末物体克服重力做功的功率Pmgv1sin 302035 W350 W.【答案】(1)420 W(2)840 W(3)350 W12质量为150 kg的摩托车,额定功率为4.5 kW.现使其由静止开始沿水平路面以2 m/s2的加速度向前行驶,若此摩托车所受阻力恒为车重的0.05倍,(g取10 m/s2)则:(1)行驶16 m时,摩托车的瞬时功率为多大?(2)它能维持匀加速运动多长时间?(3)此摩托车运动过程中最大速度多大?【解析】(1)由Ffma得牵引力Ffma0.0515010 N1502 N375 N,摩托车达到额定功率时的速度v m/s12 m/s,通过的位移s m36 m,故摩托车行驶16 m时,处在匀加速运动阶段,此时的瞬时速度v m/s8 m/s,PFv3758 W3 000 W.(2)摩托车维持匀加速运动的时间t s6 s.(3)当牵引力Ff时,速度达到最大vm m/s60 m/s.【答案】(1)3 000 W(2)6 s(3)60 m/s6