2019高中物理第7章3功率精練(含解析)新人教必修2

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功率

1．汽車上坡的時(shí)候，司機(jī)必定換擋，其目的是()

A．減小速度，獲取較小的牽引力

B．增大速度，獲取較小的牽引力

C．減小速度，獲取較大的牽引力

D．增大速度，獲取較大的牽引力

【分析】汽車在上坡時(shí)，汽車的牽引力除了需要戰(zhàn)勝阻力以外，還要戰(zhàn)勝重力沿斜坡

P向下的分力，所以需要增大牽引力，由F＝v可知，在P一準(zhǔn)時(shí)，要增大牽引力，必定減小速度．【答案】C2．(2014·潮州高一期末)如圖7-3-5所示，物體、質(zhì)量相同，A放在圓滑的水平面AB上，B放在粗糙的水平面上，在相同的力F作用下，由靜止開始都經(jīng)過了相同的位移x，那么()

圖7-3-5

A．力F對A做功很多，做功的平均功率也較大

B．力F對B做功很多，做功的平均功率也較大

C．力F對A、B做的功和做功的平均功率都相同

D．力F對A、B做功相等，但對A做功的平均功率較大

【分析】由W＝Fl知，兩種情況下，力F做功相等，但在圓滑水平面上用時(shí)少，由P

W＝t知，在圓滑水平面上平均功率較大，故D正確．

1

【答案】D

3．(2014·哈爾濱高一期末)一位同學(xué)在二樓教室窗口把一個(gè)籃球用力水平拋出，籃球

落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率約為()

A．5WB．50WC．500WD．5000W【分析】此題為估計(jì)題，二樓教室窗口到地面的高度大體為4m左右，一個(gè)籃球的質(zhì)量大體有左右，籃球落地時(shí)的豎直分速度v1＝2＝2×10×4m/s＝9m/s.重力gh的瞬時(shí)功率P＝mgv1＝54W，故此題選B.

【答案】B

4．將一小球以初速度v0水平拋出，不計(jì)空氣阻力，小球在空中運(yùn)動(dòng)的過程中重力做功

的功率P隨時(shí)間t變化的圖象是()

【分析】設(shè)經(jīng)過時(shí)間t速度大小為v，其方向與豎直方向(或重力方向)成θ角，由

2

功率公式P＝Fvcosθ知，此時(shí)重力的功率2P＝mgvcosθ＝mgvy＝mg·gt＝mgt，A對．【答案】A

5．鐵路加快要解決好多詳盡的技術(shù)問題，其中提高機(jī)車牽引力功率是一個(gè)重要的問

題．若勻速行駛時(shí)，列車所受阻力與速度的平方成正比，即Ff＝kv2，那么，當(dāng)列車分別以

120km/h和40km/h的速度在水平直軌道上勻速行駛時(shí)，機(jī)車的牽引力的功率之比為()A．3∶1B．9∶1C．27∶1D．81∶1【分析】依照公式＝f＝kv3，可得列車分別以120km/h和40km/h的速度勻速行PFv駛時(shí)，機(jī)車的牽引力功率之比為27∶1.

【答案】C

6．某同學(xué)進(jìn)行體能訓(xùn)練，用100s跑上20m高的高樓，試估測他登樓時(shí)的平均功率最

湊近的數(shù)值是()A．10WB．100WC．1kWD．10kW【分析】此題是一道實(shí)質(zhì)生活中求平均功率的估計(jì)題，要求對該同學(xué)的質(zhì)量大小要有比較符合實(shí)質(zhì)的估計(jì)，設(shè)mgh50×10×20W＝100W.t100人

【答案】B

(多項(xiàng)選擇)(2014·金溪高一檢測)如圖7-3-6所示，在天花板上的O點(diǎn)系一根細(xì)繩，細(xì)繩的下端系一小球．將小球拉至細(xì)繩處于水平的地址，由靜止釋放小球，小球從地址A開始

沿圓弧下落到懸點(diǎn)的正下方的B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，下面說法正確的選項(xiàng)是()

圖7-3-6

A．小球碰到的向心力在逐漸變大

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B．重力對小球做功的平均功率為零

C．重力對小球做功的瞬時(shí)功率逐漸增大

D．由于細(xì)線的拉力方向向來與小球的速度方向垂直，所以拉力對小球做的功為零

v2【分析】小球下落時(shí)，速度越來越大，由F向＝mr，可知向心力逐漸增大，A對；重

力做功不為零，所以重力做功的平均功率不為零，B錯(cuò)；A點(diǎn)時(shí)，小球速度為零，所以重力

的瞬時(shí)功率為零，B點(diǎn)時(shí)，重力與速度方向垂直，所以重力的瞬時(shí)功率為零，所以，重力的

瞬時(shí)功率先增大后減小，C錯(cuò)；由W＝Flcosα可知，D對．

【答案】AD

8．汽車由靜止開始做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到v0的過程中的平均速度為v1；若汽車

由靜止開始滿功率行駛，速度達(dá)到v0的過程中的平均速度為v2，且兩次歷時(shí)相同，則()A．v1＞v2B．v1＜v2C．v＝v2D．條件不足，無法判斷1

【分析】兩種運(yùn)動(dòng)的v-t圖象以下列圖．a(chǎn)表示勻加快的過程，b表示滿功率行駛過程，由v-t圖象與橫軸構(gòu)成的面積為位移的大小知x＞x，依照平均速度的定義xtbav1＜v2.【答案】B9．(2012·上海高考)位于水平面上的物體在水平恒力F作用下，做速度為v的勻速運(yùn)11動(dòng)；若作用力變?yōu)樾毕蛏系暮懔，物體做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，且F與F功率相同．則2212可能有()

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圖7-3-7

A．F2＝F1，v1＞v2B．F2＝F1，v1＜v2

C．F2＞F1，v1＞v2D．F2＜F1，v1＜v2

【分析】水平恒力F1作用時(shí)有P1＝F1v1，水平恒力F2作用時(shí)有P2＝F2v2cosα，其中

為F2與水平方向的夾角，又F2cosα＝μ(mg－F2sinα)，F(xiàn)1＝μmg，故F2cosα＜F1，

又由于P1＝P2，所以v1＜v2，F(xiàn)2與F1大小關(guān)系不確定．應(yīng)選項(xiàng)B、D正確，A、C錯(cuò)誤．【答案】BD10．汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為，快進(jìn)入鬧市里時(shí)，司機(jī)減P小了油門，使汽車的功率馬上減小一半并保持該功率連續(xù)行駛．下面四個(gè)圖中，哪個(gè)圖象正確表示了從司機(jī)減小油門開始，汽車的速度與時(shí)間的關(guān)系()

【分析】汽車在勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力，而當(dāng)功率減半時(shí)速度不變，由此可知牽引力減半，故阻力大于牽引力，車將減速，因功率恒定，故做變減速運(yùn)動(dòng)，而牽引力變大，

5

Ff－F由a＝m知加快度逐漸減?。?dāng)牽引力等于阻力后，汽車將做勻速運(yùn)動(dòng)．由以上分析可知

C項(xiàng)正確．

【答案】C

11．如圖7-3-8所示，一輛質(zhì)量為×103kg的汽車在平直公路上行駛，若汽車行駛過程中所受阻力恒為f＝×103N，且保持功率為80kW.求：

圖7-3-8

汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所能達(dá)到的最大速度；

汽車的速度為5m/s時(shí)的加快度；

汽車的加快度為2時(shí)的速度．

【分析】(1)因汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，

由P＝F·vm和F＝f

得：vm＝32m/s

設(shè)v1＝5m/s時(shí)牽引力為F1

則P＝F1·v1

1F－f＝maa＝2(3)設(shè)2＝2時(shí)牽引力為2aFF2－f＝ma2＝2·v2PFv＝20m/s2【答案】(1)32m/s2(3)20m/s12．如圖7-3-9所示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)．在起重機(jī)將質(zhì)量＝5×103kgm

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的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，加快度a＝2，

當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其贊同的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm＝的勻速運(yùn)

動(dòng)．g取10m/s2，不計(jì)額外功．求：

圖7-3-9

起重機(jī)贊同輸出的最大功率；

重物做勻加快運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率．

【分析】(1)設(shè)起重機(jī)贊同輸出的最大功率為P0，重物達(dá)到最大速度時(shí)，拉力F0等于

重力，有

P0＝F0vm，F(xiàn)0＝mg，

代入數(shù)據(jù)，得P0＝×104W.

(2)勻加快運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，起重機(jī)達(dá)到贊同輸出的最大功率，設(shè)此時(shí)重物碰到的拉力為F，

速度為v1，勻