《高中物理 7.3功率（精讲优练课型）课时提升作业 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 7.3功率（精讲优练课型）课时提升作业 新人教版必修2（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时提升作业课时提升作业( (十三十三) )功功 率率(15(15 分钟分钟5050 分分) )一、选择题一、选择题( (本题共本题共 5 5 小题，每小题小题，每小题 8 8 分，共分，共 4040 分。多选题已在题号后标出分。多选题已在题号后标出) )1.(多选)(2015瑞安高一检测)关于功率公式 P=Fv，下列说法正确的是( )A.当 F 是恒力，v 是平均速度时，对应的 P 是平均功率B.当 v 是瞬时速度时，对应的 P 是瞬时功率C.只适用于物体做匀速直线运动的情况D.只适用于 F 与 v 同方向的情况【解析】选 A、B、D。用公式 P=Fv 计算功率时，F 应与速度 v 方向相同
2、，D 对；当 v 为瞬时速度时，Fv 为瞬时功率，B 对；v 为平均速度，且 F 为恒力时，Fv 为平均功率，A 对；P=Fv 适用于任何运动的求解，但应注意 v 是力 F 方向上的速度，C 错。2.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 W1和 W2，拉力做功的功率是 P1和 P2，则( )A.W1=W2，P1=P2 B.W1=W2，P1P2C.W1W2，P1P2D.W1W2，P1=P2【解析】选 B。由于拉力相同而又通过相同的位移，根据 W=Fl可知拉力对物体做的功一样多，但由于沿光滑水
3、平面前进时间短，所以 P1P2，故 B 正确。3.一小球以初速度 v0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 变化的图像是( )【解析】选 A。设经过时间 t 速度大小为 v，其方向与竖直方向(或重力方向)成 角，由功率公式 P=Fvcos 知，此时重力的功率 P=mgvcos=mgvy=mggt=mg2t，所以 A 正确。【总结提升】功率 P=Fv 中 F、v、P 的对应关系(1)同时性：P、F、v 三个量中任意一个物理量都是可以变化的，但应用 P=Fv 时，三者一定对应于同一时刻。(2)同体性：P、F、v 是对应于同一物体的三个物理量，对不在同一物体上的
4、三者关系讨论毫无意义。(3)同向性：P=Fv 应用时 F 与 v 同向。若 F 的方向与 v 的方向成 角，则 P=Fvcos。4.(2015宁波高一检测)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阻力大小一定。当汽车速度为 v 时，汽车做匀速运动；当汽车速度为 时，汽车的瞬时加速度的大小为( )A. B. C. D.【解析】选 C。由题意知，汽车所受阻力 Ff= ，汽车速度为 时的牵引力 F=，由牛顿第二定律得 F-Ff=ma。联立以上三式求得 a=，C 正确。5. (2015保定高一检测)如图是小孩滑滑梯的情景，假设滑梯是固定光滑斜面，倾角为30，小
5、孩质量为 m，由静止开始沿滑梯下滑，滑行距离为 s 时，重力的瞬时功率为( )A.mg B. mgC.mgD. mg【解析】选 B。小孩的加速度 a= g，由 v2=2as 得小孩滑行距离 s 时的速率 v=，故此时重力的瞬时功率 P=mgvsin30= mg，B 正确。二、计算题二、计算题(10(10 分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) )6.质量 m=5kg 的物体，在水平力 F=10N 的作用下，在光滑的水平面上从静止开始做匀加速直线运动，求：(1)力 F 在 t=2s 内对物体所做功的平均功率。(2)在 2
6、s 末力 F 对物体做功的瞬时功率。【解题指南】解答本题时应注意以下两点：(1)平均功率用 P=或 P=F 计算。(2)瞬时功率用 P=Fv 计算。【解析】(1)根据牛顿第二定律可求出加速度 a=m/s2=2 m/s2，物体在 2 s 内的位移x= at2= 222m=4 m，故力 F 在 2s 内的平均功率 P=20 W。(2)物体在 2s 末的速度 v=at=4m/s，2 s 末力 F 的瞬时功率 P=Fv=40W。答案：(1)20W (2)40 W(25(25 分钟分钟5050 分分) )一、选择题一、选择题( (本题共本题共 4 4 小题，每小题小题，每小题 8 8 分，共分，共 32
7、32 分。多选题已在题号后标出分。多选题已在题号后标出) )1.(2015榆林高一检测)质量为 5000kg 的汽车，在水平路面上由静止开始做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，所受阻力是 1 000 N，汽车在启动后第 1s 末牵引力的瞬时功率为( )A.2 kW B.11 kWC.20 kWD.22 kW【解析】选 D。汽车的牵引力 F=ma+Ff=50002N+1 000 N=11 000 N，汽车第 1s 末的速度v=at=2m/s，故第 1s 末牵引力的功率 P=Fv=22000W=22 kW，D 对。2. (2015三明高一检测)一个小孩站在船头，按图示两种情况用同样大小的力拉绳，
8、经过相同的时间 t(船未碰撞)，小孩所做的功 W1、W2及在时间 t 内小孩拉绳的功率 P1、P2的关系为( )A.W1W2，P1=P2 B.W1 W2，P1P2C.W1=W2，P1=P2D.W1W2，P1=P2【解题指南】解答该题注意以下两点：(1)拉力相等，小船相同，甲图中船的加速度与乙图中左船的加速度相同，相同时间内位移相同。(2)甲图中拉力只对一船做功，乙图中拉力对两船都做功。【解析】选 B。两种情况用同样大小的力拉绳，甲图中的船与乙图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，故拉力作用点移动的距离大。拉力的功等于拉力与作用点在拉力方向上的位移的乘积，故乙图中拉力做功多，由于
9、时间相同，故乙图中拉力的功率大。故 B 正确。3.(多选)(2015邢台高一检测)质量为 m=2kg 的物体沿水平面向右做直线运动，t=0 时刻受到一个水平向左的恒力 F，如图甲所示，此后物体的 v-t 图像如图乙所示，取水平向右为正方向，g 取 10m/s2，则( )A.物体与水平面间的动摩擦因数为 =0.5B.10 s 末恒力 F 的瞬时功率为 6 WC.10 s 末物体在计时起点左侧 2 m 处D.10 s 内物体克服摩擦力做功 34 J【解析】选 C、D。由 v-t 图像得两段时间的加速度大小分别为 a1=2m/s2、a2=1m/s2。根据牛顿第二定律：有 F+mg=ma1，F-mg=
10、ma2。解得：F=3N，=0.05，故 A 错。10 s 末恒力 F 的瞬时功率 P=Fv=18W，B 错。10s 内物体的位移 x= 4m- 6 m=-2 m，说明物体 10 s 末在计时起点左侧 2 m 处，C 对。整个过程的路程 s= 4m+ 6 m=34 m，所以 10 s 内物体克服摩擦力做功 W=mgs=34J，D 对。【补偿训练】放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在 06s 内其速度与时间图像和拉力的功率与时间图像如图所示，则物体的质量为(g 取 10m/s2)( )A. kgB.kgC. kgD.kg【解析】选 B。由 P=Fv 及 v=6m/s 时，P=30W 可得 F
11、=5N。由 P=10W，v=6m/s 得 Ff= = N，由牛顿第二定律得 F-Ff=ma，而 a=3m/s2，可求得 m=kg，B 正确。4.(2015全国卷)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 变化的图线中，可能正确的是( )【解析】选 A。本题属于机车的恒定功率启动问题。当牵引力大于阻力时，机车加速运动，但速度的增加会导致牵引力变小，机车所受的合力变小，机车的加速度变小，故机车的运动为加速度不断变小的加速运动，直到加速度等于零变为匀速直线运动，故 0t1时间内，
12、是一个恒定功率加速过程，直到变为匀速直线运动，t1t2时间内，是另一个恒定功率加速过程，直到变为匀速直线运动，故 A 项正确。二、计算题二、计算题( (本题共本题共 2 2 小题，共小题，共 1818 分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位注明单位) )5.(8 分)(2015重庆一中高一检测)已知解放牌汽车发动机的额定功率为 60kW，汽车的质量为 4t，它在水平路面上行驶时所受的阻力为车重的 0.1 倍，g 取 10m/ s2，求：(1)解放牌汽车以额定功率从静止启动后，能达到的最大速度。(2)若解放牌汽车以 0.5m/s2
13、的加速度匀加速启动，其匀加速运动的时间多长。【解析】(1)Ff=kmg=4000N以额定功率启动，达到最大速度时，P=Fvm=Ffvm由此：vm=15m/s(2)由 a=得 F=ma+Ff=6000N由 P=Fv 得 v=10m/s，故 t= =20s答案：(1)15m/s (2)20s【补偿训练】一辆重 5t 的汽车，发动机的额定功率为 80kW。汽车从静止开始以加速度a=1m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的 0.06 倍。(g 取 10m/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 5s 末和 15s 末的瞬时功率。【解析】(1)设汽车做匀加速运动所能达
14、到的最大速度为 v对汽车由牛顿第二定律得 F-Ff=ma即 -kmg=ma，代入数据得 v=10m/s所以汽车做匀加速直线运动的时间 t= =s=10s(2)由于 10s 末汽车达到了额定功率5s 末汽车还处于匀加速运动阶段P=Fv=(kmg+ma)at=(0.06500010+50001)15W=4104W=40 kW15s 末汽车已经达到了额定功率 P=80kW答案：(1)10s (2)40kW 80kW【总结提升】解决机车启动问题的两个关键(1)正确分析物理过程，即分析确定属于哪种启动方式，注意匀加速启动时机车的功率逐渐增大。(2)抓住两个基本公式：一是功率公式 P=Fv，其中 F 是机
15、车的牵引力，而非合力；二是牛顿第二定律：F-Ff=ma。6.(10 分)(2015四川高考)严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源， “铁腕治污”已成为国家的工作重点。地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s 达最高速度 72 km/h，再匀速运动 80 s，接着匀减速运动 15 s 到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为 1106N，匀速运动阶段牵引力的功率为 6103kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。(1)求甲站到乙站的距离。(2)如果燃
16、油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气态污染物的质量。(燃油公交车每做 1 焦耳功排放气态污染物 310-6克)【解题指南】解答本题可按以下思路进行：(1)根据运动学公式求出每段的位移，进而求出甲站到乙站的距离。(2)根据功的计算公式求公交车从甲站到乙站牵引力做的功。【解析】(1)设列车匀加速直线运动阶段所用的时间为 t1，距离为 s1；在匀速直线运动阶段所用的时间为 t2，距离为 s2，速度为 v；在匀减速直线运动阶段所用的时间为 t3，距离为 s3；甲站到乙站的距离为 s。则s1= vt1 s2=vt2 s3= vt3 s=s1+s2+s3 联立式并代入数据得 s=1950m(2)设列车在匀加速直线运动阶段的牵引力为 F，所做的功为 W1；在匀速直线运动阶段的牵引力的功率为 P，所做的功为 W2。设燃油公交车做
