課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十七） 功率

1/5課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十七）功率A級(jí)——學(xué)考達(dá)標(biāo)1．下列關(guān)于功率的說法中正確的是()A．由P＝eq\f(W,t)可知，機(jī)械做功越多，其功率越大B．由P＝Fv可知，汽車的牽引力越大，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率越大C．由P＝Fv可知，汽車的速度越大，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率越大D．由P＝Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率下工作時(shí)，汽車的速度越大，其牽引力越小解析：選D功率是單位時(shí)間內(nèi)做功的多少，做功多，功率不一定大，還與時(shí)間有關(guān)，故A錯(cuò)誤；由公式P＝Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，速度越大，牽引力越??；速度越小，牽引力越大，故B、C錯(cuò)誤，D正確。2.(2023·常州高一檢測(cè))如圖所示，兩個(gè)相同的小球A、B離地面高度相同，A以v0水平拋出做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)B做自由落體運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力。兩球到達(dá)地面的過程中，下列說法錯(cuò)誤的是()A．兩球重力做的功相等B．兩球下落過程中重力做功的功率隨時(shí)間不均勻增加C．兩球重力做功的平均功率相等D．落地時(shí)兩球重力做功的瞬時(shí)功率相等解析：選B重力做功等于重力與高度的乘積，兩小球下落高度相同，故重力做功相同，A正確；兩球下落過程中重力做功的功率P＝mgvy＝mg·gt＝mg2t，隨時(shí)間均勻增加，B錯(cuò)誤；因?yàn)橹亓ψ龉ο嗤?，下落時(shí)間相同，所以重力對(duì)兩小球做功的平均功率相同，C正確；落地時(shí)，兩小球的豎直分速度相同，故重力對(duì)兩小球做功的瞬時(shí)功率相同，D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選B。3.(2023·東臺(tái)高一檢測(cè))如圖所示，從空中以40m/s的初速度平拋一重為10N的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)3s落地，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則物體落地前瞬間，重力的瞬時(shí)功率為()A．300W B．400WC．500W D．700W解析：選A物體落地前瞬間豎直方向速度vy＝gt＝30m/s，所以重力的瞬時(shí)功率PG＝Gvy＝300W，故A正確。4.某款新能源汽車正在進(jìn)行爬坡實(shí)驗(yàn)，速度的大小為v，如圖所示。保持發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不變，為使?fàn)恳ψ優(yōu)樵瓉淼?倍，速度的大小應(yīng)變?yōu)?)A．0.25vB．0.5vC．2vD．4v解析：選B設(shè)汽車牽引力為F，由功率的公式P＝Fv，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，為使?fàn)恳ψ優(yōu)樵瓉淼?倍，F(xiàn)′＝2F，v′＝eq\f(P,F′)＝eq\f(v,2)，所以速度大小應(yīng)變?yōu)?.5v，B正確。5．用水平恒力F作用在物體上，使物體在光滑水平面上移動(dòng)距離x，這個(gè)過程中F做功W1，功率為P1；若用同樣大小的力F平行于斜面方向向上作用于該物體上，使物體沿粗糙斜面向上移動(dòng)的距離也是x，斜面傾角為30°，這個(gè)過程中F做功W2，功率為P2，則()A．W1＜W2 B．W1＞W(wǎng)2C．P1＜P2 D．P1＞P2解析：選D兩次做功過程力的大小相等，位移大小相等，根據(jù)功的計(jì)算公式W＝Fx可知，W1＝W2，故A、B錯(cuò)誤；在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度大，根據(jù)位移時(shí)間公式知，在光滑水平面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間短，根據(jù)功率的計(jì)算公式P＝eq\f(W,t)可知P1＞P2，故C錯(cuò)誤，D正確。6．(2023·蘇州高一檢測(cè))到了周末，越來越多的市民選擇去西湖邊騎行。一個(gè)成年人以正常的速度騎自行車，受到阻力為總重力的0.03倍，則成年人騎自行車行駛時(shí)的功率最接近于()A．10W B．100WC．500W D．1000W解析：選B一個(gè)成年人的質(zhì)量約為60kg，自行車質(zhì)量約為20kg，總重力G＝mg＝800N，人騎車速度大約為5m/s，因此P＝Fv＝0.03Gv＝120W，因此成年人騎自行車行駛時(shí)的功率最接近100W。故選B。7.如圖所示，質(zhì)量為m＝2kg的小球，以v0＝15m/s的初速度，朝著一個(gè)傾角為θ＝37°的斜面平拋出去，它落到斜面上時(shí)的速度方向剛好和斜面垂直，則()A．該小球落到斜面上的瞬間重力對(duì)小球做功的瞬時(shí)功率為300WB．該小球落到斜面上的瞬間重力對(duì)小球做功的瞬時(shí)功率為200WC．整個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)過程中重力對(duì)小球做功的平均功率為400WD．整個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)過程中重力對(duì)小球做功的平均功率為200W解析：選D小球落到一傾角為θ的斜面上時(shí)，其速度方向與斜面垂直，故小球擊中斜面前瞬間，速度方向與豎直方向的夾角為θ，tanθ＝eq\f(v0,vy)，解得vy＝20m/s，此時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為P＝mgvy＝2×10×20W＝400W，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＝eq\f(vy,g)＝2s，下降的高度為h＝eq\f(1,2)gt2＝20m，重力做功的平均功率P＝eq\f(mgh,t)＝200W，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。8.如圖為一中學(xué)生做引體向上的示意圖。引體向上分為兩個(gè)過程：身體從最低點(diǎn)升到最高點(diǎn)的“上引”過程，身體從最高點(diǎn)回到最低點(diǎn)的“下放”過程。某同學(xué)在30s內(nèi)連續(xù)完成10個(gè)完整的引體向上，假設(shè)每次“上引”過程重心升高的高度大約為50cm，已知該同學(xué)的質(zhì)量為60kg。下列說法正確的是()A．“上引”過程單杠對(duì)人做正功B．“下放”過程單杠對(duì)人做負(fù)功C．在30s內(nèi)重力做的總功約為3000JD．在30s內(nèi)克服重力做功的平均功率約為100W解析：選D單杠對(duì)人的作用力作用在手上，在“上引”和“下放”過程中，人的手沒有發(fā)生位移，因此單杠對(duì)人不做功，故A、B錯(cuò)誤；“上引”過程，重力做負(fù)功，“下放”過程重力做正功，“上引”和“下放”過程中重力做功的絕對(duì)值相同，則在30s內(nèi)重力做的總功為0，故C錯(cuò)誤；完成一次引體向上克服重力做功大約為WG＝mgh＝60×10×0.5J＝300J,30s內(nèi)克服重力做功的功率大約為eq\o(P,\s\up6(－,))＝eq\f(nWG,t)＝eq\f(10×300,30)W＝100W，故D正確。9．(2023·海安高一檢測(cè))質(zhì)量m＝3kg的物體，在F＝6N的水平拉力作用下，在光滑的水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝3s，求：(1)力F在3s內(nèi)對(duì)物體所做的功；(2)力F在3s內(nèi)對(duì)物體做功的平均功率；(3)3s末力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率。解析：(1)加速度a＝eq\f(F,m)＝2m/s23s內(nèi)的位移x＝eq\f(1,2)at2＝9m則力F對(duì)物體做的功W＝Fx＝54J。(2)平均功率eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)＝18W。(3)3s末速度v＝at＝6m/s，所以瞬時(shí)功率P＝Fv＝36W。答案：(1)54J(2)18W(3)36WB級(jí)——選考進(jìn)階10．(2023·鎮(zhèn)江高一檢測(cè))如圖甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì)，質(zhì)量為2kg的物體在F作用下由靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，由此可知(g取10m/s2)()A．物體的加速度大小為2m/s2B．F的大小為21NC．4s末F的功率大小為84WD．4s內(nèi)F做功的平均功率為21W解析：選Dv－t圖像斜率表示加速度，故a＝eq\f(2,4)m/s2＝0.5m/s2，故A錯(cuò)誤；對(duì)物體受力分析得2F－mg＝ma，解得F＝10.5N，故B錯(cuò)誤；4s末作用力F的速度v＝2v物＝4m/s,4s末F的功率大小為P＝Fv＝42W，故C錯(cuò)誤；4s內(nèi)F做功的平均功率為P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fx,t)＝eq\f(F·2·x物,t)＝eq\f(10.5×2×\f(2×4,2),4)W＝21W，故D正確。11．體育課進(jìn)行體能測(cè)試：原地盡力豎直起跳，連續(xù)1分鐘。質(zhì)量為60kg的小李每次跳躍的過程中，腳與地面的接觸時(shí)間為跳躍一次所需時(shí)間的eq\f(1,3)，重心每次離開地面的高度均為0.8m。取重力加速度大小g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是()A．小李1分鐘內(nèi)跳躍的次數(shù)為40B．小李起跳時(shí)的速度大小為8m/sC．小李上升過程中克服重力做的功為400JD．小李上升過程中克服重力做功的平均功率為1200W解析：選D小李每次跳躍騰空的時(shí)間t0＝2eq\r(\f(2h,g))＝0.8s，完成一次跳躍的時(shí)間t＝eq\f(3,2)t0＝1.2s,1分鐘內(nèi)跳躍的次數(shù)n＝eq\f(60s,t)＝50，故A錯(cuò)誤；小李起跳時(shí)的速度大小v＝g×eq\f(1,2)t0＝4m/s，故B錯(cuò)誤；小李上升過程中克服重力做的功W＝mgh＝480J，故C錯(cuò)誤；因此該過程中小李克服重力做功的平均功率P＝eq\f(W,\f(1,2)t0)＝1200W，故D正確。12.(2023·張家港高一檢測(cè))如圖所示，質(zhì)量為m＝2kg的木塊在傾角θ＝37°的斜面上由靜止開始下滑，斜面足夠長(zhǎng)，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5(已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)。求：(1)前2s內(nèi)重力的平均功率；(2)2s末重力的瞬時(shí)功率。解析：(1)木塊所受的合外力為F合＝mgsinθ－μmgcosθ＝mg(sinθ－μcosθ)＝2×10×(0.6－0.5×0.8)N＝4N物體的加速度為a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(4,2)m/s2＝2m/s2前2s內(nèi)木塊的位移x＝eq\f(1,2)at2＝