2019-2020年高中物理 4.2 功 率每課一練 教科版必修2一、選擇題1關(guān)于功率，下列說法正確的是 ()A由P可知，只要知道W和t的值就可以計算出任意時刻的功率B由PFv可知，汽車的功率一定與它的速度成正比C當(dāng)P Fv可知，牽引力一定與速度成反比D當(dāng)汽車功率P一定時，牽引力一定與速度成反比2關(guān)于額定功率與實(shí)際功率，下列說法中錯誤的是()A正常條件下可以長時間工作的功率叫額定功率B機(jī)器在工作時發(fā)動機(jī)實(shí)際輸出的功率叫實(shí)際功率C實(shí)際功率可以小于額定功率，但絕不能大于額定功率D機(jī)器的實(shí)際功率可能會暫時超過額定功率，但不能長時間工作3物體在水平恒力F作用下，由靜止開始沿水平面由A點(diǎn)運(yùn)動了x到達(dá)B點(diǎn)，則()A水平面光滑時，力F對物體做功的平均功率較大B水平面不光滑時，力F對物體做功的平均功率較大C水平面光滑時，力F在B點(diǎn)的瞬時功率較大D水平面不光滑時，力F在B點(diǎn)的瞬時功率較大4一個質(zhì)量為m的小球做自由落體運(yùn)動，那么，在前t秒內(nèi)重力對它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬時功率P分別為(t秒末小球未著地)()A.mg2t2，Pmg2t2B.mg2t2，Pmg2t2C.mg2t，Pmg2tD.mg2t，P2mg2t圖15一輛汽車在水平路面上做勻速運(yùn)動，從某時刻開始，牽引力F和阻力f隨時間t的變化規(guī)律如圖1所示則t1到t2時間內(nèi)，汽車牽引力的功率P隨時間t變化的關(guān)系圖象應(yīng)是()6水平恒力F作用在一個物體上，使該物體由靜止沿光滑水平面在力的方向上移動距離x，恒力F做的功為W1，平均功率為P1；再用同樣的水平力F作用在該物體上，使該物體在粗糙的水平面上在力的方向上由靜止移動距離x，恒力F做的功為W2，平均功率為P2，下面哪個選項(xiàng)是正確的()AW1<W2，P1>P2 BW1>W2，P1>P2CW1W2，P1>P2 DW1<W2，P1<P27物體在水平地面上受到水平拉力F的作用，在6 s內(nèi)速度的vt圖線和拉力做功功率的Pt圖線如圖2所示，則物體的質(zhì)量為(g取10 m/s2)()圖2A. kg B1 kg C. kg D0.6 kg8質(zhì)量為m的汽車由靜止開始以加速度a做勻加速運(yùn)動，經(jīng)過時間t，汽車達(dá)到額定功率，則下列說法正確的是()Aat即為汽車額定功率下的速度最大值Bat還不是汽車額定功率下的速度最大值C汽車的額定功率是ma2tD時間t內(nèi)汽車牽引力做功等于ma2t29如圖3所示，分別用F1、F2、F3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端，物體到達(dá)斜面頂端時，力F1、F2、F3的功率關(guān)系為()圖3AP1P2P3 BP1>P2P3CP3>P2>P1 DP1>P2>P310汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機(jī)功率為P，牽引力為F0.t1時刻，司機(jī)減小了油門，使汽車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時刻，汽車又恢復(fù)了勻速直線運(yùn)動能正確表示這一過程中汽車牽引力F和速度v隨時間t變化的圖象是()二、非選擇題11從空中以10 m/s的初速度水平拋出一質(zhì)量為1 kg的物體，物體在空中運(yùn)動了3 s后落地，不計空氣阻力，g取10 m/s2，求3 s內(nèi)物體所受重力做功的平均功率和落地時重力做功的瞬時功率12質(zhì)量為m4.0103 kg的汽車，發(fā)動機(jī)的額定功率為P40 kW，汽車從靜止開始以a0.5 m/s2的加速度行駛，所受阻力f2.0103 N，則汽車勻加速行駛的最長時間為多少？汽車可能達(dá)到的最大速度為多少？第2節(jié)功率1D2.C3AC水平面光滑時到達(dá)B點(diǎn)的瞬時速度較大，瞬時功率較大；水平面光滑時平均速度較大，平均功率也較大，A、C對，B、D錯4C前t秒內(nèi)重力做功的平均功率mg2tt秒末重力做功的瞬時功率PFvmggtmg2t.故C正確5C由圖可知，t1到t2時間內(nèi)，F(xiàn)與f均不變且F<f，故汽車做勻減速運(yùn)動，此過程中vv0at，故汽車牽引力的功率PFvF(v0at)，圖象C正確6C由功的定義式可知W1W2，由牛頓第二定律得ma1F，ma2Ff，故a1>a2；由運(yùn)動學(xué)公式得xa1ta2t，所以t1<t2，由功率定義式P可得P1>P2，C正確7C設(shè)物體受到的阻力為f，由題圖可知02 s內(nèi)物體做加速度a3 m/s2的勻加速運(yùn)動，F(xiàn)、f不變，功率P增大；26 s內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動，物體受力平衡，則2 s末物體受到的拉力F突變?yōu)镕minf，功率由P2Fv2突變?yōu)镻2fv2；由功率公式知F N5 N，f N N由牛頓第二定律知m kg kg8B汽車勻加速到額定功率后做加速度減小的加速運(yùn)動，直到加速度為零，速度達(dá)最大值，A錯，B對汽車合外力為ma，牽引力大于ma，汽車的額定功率大于ma2t，時間t內(nèi)做的功大于ma2t2，C、D錯9A設(shè)物體質(zhì)量為m，三種情況下物體的加速度a相同，據(jù)牛頓第二定律得F1mgsin ma，F(xiàn)2cosmgsin ma，F(xiàn)3cos mgsin ma.所以F1F2cos F3cos ，又因加速度相同，斜面長度相同，所以三種情況下物體到達(dá)斜面頂端時的速度相等，所以由功率公式可知P1P2P3，選A.10AD由PFv可判斷，開始時汽車做勻速運(yùn)動，則F0f，PF0v0，v0，當(dāng)汽車功率減小一半時，P，汽車開始做變減速運(yùn)動，其牽引力為F1，加速度大小為a，由此可見，隨著汽車速度v的減小，其加速度a也減小，最終以v做勻速運(yùn)動，故A正確；同理，可判斷出汽車的牽引力隨時間t的變化圖線與D項(xiàng)一致，D也正確11150 W300 W解析設(shè)物體從拋出到落地的豎直位移為h，則3 s內(nèi)重力的平均功率，又因?yàn)閔gt2，由以上兩式可得mg2t150 W設(shè)該物體在3 s末的瞬時速度為v3，則物體落地時重力做功的瞬時功率Pmgv3cos mgv3y，又因?yàn)関3ygt，所以Pmg2t300 W因?yàn)橹亓楹懔Γ? s內(nèi)重力做功的平均功率也可由Fcos 求得mgcos mg，又因?yàn)間t，所以mggt150 W.1220 s20 m/s解析汽車勻加速行駛時，汽車發(fā)動機(jī)的牽引力為F，則根據(jù)牛頓第二定律：Ffma，得Fmaf4.01030.5 N2.0103 N4.0103 N汽車勻加速運(yùn)動的末速度為v，則PFv，v m/s10 m/s根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式vat，有t s20 s當(dāng)汽車加速度為零時，汽車有最大速度vm，此時，牽引力Ff，則vm m/s20 m/s.