2022版高中物理 第一章 功和功率 第3節(jié) 功率試題 魯科版必修2【二維選題表】物理觀念科學(xué)思維科學(xué)探究科學(xué)態(tài)度與責(zé)任對功率的理解1(易)2(易),3(易),4(易)功率的計算5(易),6(易),10(中),11(中)公式P=Fv的應(yīng)用7(易),8(易),9(中),12(難)7(易),9(中),12(難)基礎(chǔ)訓(xùn)練1.下列關(guān)于功率的說法中正確的是(D)A.由P=知,力做的功越多,功率越大B.由P=Fv知,物體運動得越快,功率越大C.由W=Pt知,功率越大,力做的功越多D.由P=Fvcos 知,某一時刻,即使力和速度都很大,但功率不一定大解析:由公式P=可知,只有P,W,t中兩個量確定后,第三個量才能確定,故選項A,C錯誤;由P=Fv可知,P與F,v有關(guān),故選項B錯誤,由P=Fvcos 可知,P還與有關(guān),故選項D正確.2.(2016·江蘇徐州期末)如圖所示,物體A,B質(zhì)量相同,A放在光滑的水平面上,B放在粗糙的水平面上,在相同的力F作用下,由靜止開始都通過了相同的位移s,那么(D)A.力F對A做功較多,做功的平均功率也較大B.力F對B做功較多,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解析:由W=Fs知,兩種情況下,力F做功相等,但在光滑水平面上用時少,由P=知,在光滑水平面上平均功率較大,故選項D正確.3. 飛行員進行素質(zhì)訓(xùn)練時,抓住秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺,到達豎直狀態(tài)的過程中,飛行員所受重力的瞬時功率變化情況是(C)A.一直增大B.一直減小C.先增大后減小D.先減小后增大解析: 對飛行員受力及運動分析如圖所示,在A位置,飛行員受重力但速度為零,所以P=mgv=0;在B位置,飛行員受重力mg,速度為v,=90°,所以P=Fvcos =0,在A,B之間的任意位置C,0°<<90°,由P=Fvcos 知P為一個大于零的數(shù)值,所以飛行員所受重力的瞬時功率先增大后減小,選項C正確.4. 如圖所示是甲、乙兩物體做功與所用時間的關(guān)系圖象,那么甲物體的功率P甲與乙物體的功率P乙相比(B)A.P甲>P乙B.P甲<P乙C.P甲=P乙D.無法判定解析:根據(jù)功率的定義式P=可知,在功與所用時間的關(guān)系圖象中,直線的斜率表示該物體的功率.因此,由圖線斜率可知P甲<P乙,選項B正確.5.質(zhì)量為M的物體從高處由靜止下落,若不計空氣阻力,在第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)重力做的功的功率之比為(物體未落到地面)(A)A.35B.11C.13D.23解析:物體做自由落體運動,第2 s和第3 s內(nèi)位移之比為35,故做功之比為35,由P=知功率之比為35,選項A正確.6.一小球做自由落體運動,不計空氣阻力,小球在空中運動的過程中重力做功的功率P隨時間t變化的圖象是(A)解析:小球做自由落體運動,其速度v=gt,重力做功的功率P=mg·v=mg2·t.故選項A正確.7.(2016·福建四地六校聯(lián)考)手動擋汽車上坡時,司機一般都會將變速擋換到低速擋位上,這樣做的主要目的是(D)A.節(jié)省燃料B.使汽車獲得較大的功率C.避免因車速過大而發(fā)生危險D.使汽車獲得較大的牽引力解析:司機用“換擋”的辦法來減速行駛是為了獲得更大的牽引力來上坡,由P=Fv可知,在功率一定的情況下,當(dāng)速度減小時,汽車的牽引力就會增大,此時更容易上坡,所以選項D正確.8.質(zhì)量為m的物體沿傾角為的固定斜面滑至底端時的速度大小為v,此時支持力的瞬時功率為(B)A.mgvB.0C.mgvcos D.mgvtan 解析:物體沿斜面滑至斜面底端時的速度方向沿斜面向下,與支持力夾角為90°,因而支持力的瞬時功率為0.選項B正確.9.在一次抗震救災(zāi)中,運輸救災(zāi)物資的某汽車發(fā)動機的額定功率為80 kW,它以額定功率在平直公路上行駛的最大速度為20 m/s,則汽車在以最大速度勻速行駛時所受的阻力是(C)A.1 600 NB.2 500 NC.4 000 ND.8 000 N解析:當(dāng)汽車在額定功率下運動達到最大速度時,說明汽車的加速度等于零,即阻力等于牽引力,則有f=F=.故汽車在以最大速度勻速行駛時所受到的阻力f= N=4×103 N,選項C正確.素養(yǎng)提升10.(2016·福建福州測試)(多選)光滑水平面上質(zhì)量為m=1 kg的物體在水平拉力F的作用下從靜止開始運動,如圖(甲)所示,若力F隨時間t的變化情況如圖(乙)所示,則下列說法正確的是(BD)A.拉力在前2 s內(nèi)和后4 s內(nèi)做功之比為11B.拉力在前2 s內(nèi)和后4 s內(nèi)做功之比為13C.拉力在4 s末和6 s末做功的功率之比為23D.拉力在前2 s內(nèi)和后4 s內(nèi)做功的功率之比為23解析:根據(jù)牛頓第二定律得在02 s內(nèi),加速度a1=4 m/s2,在26 s內(nèi),加速度a2=2 m/s2,在2 s末的速度v0=a1t1=8 m/s前2 s內(nèi)的位移s1=a1=8 m,在26 s內(nèi)的位移s2=v0t2+a2=48 m,則拉力在前2 s內(nèi)做功為W1=F1s1=32 J,在后4 s內(nèi)做功為W2=F2s2=96 J,所以W1W2=3296=13,故選項A錯誤,B正確;4 s末的速度v4=a1t1+a2t3=12 m/s,6 s末的速度v6=a1t1+a2t2=16 m/s,則=,故選項C錯誤;拉力在前2 s內(nèi)的功率=16 W;后4 s內(nèi)做功的功率=24 W,則=,故選項D正確.11. 如圖所示,位于水平面上的物體A,在斜向上的恒定拉力作用下,由靜止開始向右做勻加速直線運動.已知物體質(zhì)量為10 kg,F的大小為100 N,方向與速度v的夾角為37°,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5,g=10 m/s2.求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)第2 s末,拉力F對物體做功的功率是多大?(2)從運動開始,物體前進12 m過程中拉力對物體做功的平均功率是多大?解析:(1)物體對水平面的壓力N=mg-Fsin 37°=100 N-100×0.6 N=40 N由牛頓第二定律得物體的加速度a= m/s2=6 m/s2第2 s末,物體的速度v=at=12 m/s拉力F對物體做功的功率P=Fvcos 37°=960 W.(2)從運動開始,前進12 m用時t= s=2 s該過程中拉力對物體做功W=Fscos 37°=100×12×0.8 J=960 J拉力對物體做功的平均功率P= W=480 W.答案:(1)960 W(2)480 W12.質(zhì)量為2 000 kg的汽車在平直公路上行駛,所能達到的最大速度為20 m/s,設(shè)汽車所受阻力為車重的0.2倍(即f=0.2mg).如果汽車在運動的初始階段以2 m/s2的加速度由靜止開始做勻加速行駛,試求:(g取10 m/s2)(1)汽車的額定功率.(2)汽車在勻加速行駛時的牽引力.(3)汽車在3 s內(nèi)牽引力所做的功.(4)汽車在第3 s末的瞬時功率.(5)試畫出汽車在8 s內(nèi)的P-t圖象.解析:(1)汽車達到最大速度時做勻速運動,此時有f=F0,則P=F0vm=fvm=0.2mgvm=80 kW.(2)汽車勻加速行駛時,根據(jù)牛頓第二定律得F-f=ma.所以牽引力F=f+ma=8 000 N.(3)因為勻加速階段的末速度v1=10 m/s.勻加速的時間為t=5 s>3 s.汽車在3 s內(nèi)的位移s=at2=×2×32 m=9 m.牽引力所做的功WF=Fs=8 000×9 J=72 000 J.(4)汽車在第3 s末的瞬時功率P=Fv=Fat=48 kW.(5)如圖所示.答案:見解析