2019年高中物理 4.2 功率課后知能檢測 教科版必修21汽車上坡的時(shí)候，司機(jī)必須換擋，其目的是()A減小速度，得到較小的牽引力B增大速度，得到較小的牽引力C減小速度，得到較大的牽引力D增大速度，得到較大的牽引力【解析】汽車在上坡時(shí)，汽車的牽引力除了需要克服阻力以外，還要克服重力沿斜坡向下的分力，所以需要增大牽引力，由F可知，在P一定時(shí)，要增大牽引力，必須減小速度【答案】C2(xx潮州高一期末)如圖425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x，那么()圖425A力F對(duì)A做功較多，做功的平均功率也較大B力F對(duì)B做功較多，做功的平均功率也較大C力F對(duì)A、B做的功和做功的平均功率都相同D力F對(duì)A、B做功相等，但對(duì)A做功的平均功率較大【解析】由WFl知，兩種情況下，力F做功相等，但在光滑水平面上用時(shí)少，由P知，在光滑水平面上平均功率較大，故D正確【答案】D3(xx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()A5 WB50 WC500 WD5 000 W【解析】此題為估算題，二樓教室窗口到地面的高度大約為4 m，一個(gè)籃球的質(zhì)量大約有0.6 kg，籃球落地時(shí)的豎直分速度v1 m/s9 m/s.重力的瞬時(shí)功率Pmgv154 W，故本題選B.【答案】B4一小球以初速度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()【解析】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)成角，由功率公式PFvcos 知，此時(shí)重力的功率Pmgvcos mgvymggtmg2t，A對(duì)【答案】A5(xx宜賓一中檢測)鐵路提速要解決許多具體的技術(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Ffkv2，那么，當(dāng)列車分別以120 km/h和40 km/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()A31B91C271D811【解析】根據(jù)公式PFfvkv3，可得列車分別以120 km/h和40 km/h的速度勻速行駛時(shí)，機(jī)車的牽引力功率之比為271.【答案】C6.(xx江蘇高考)如圖426所示，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球在水平拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)在此過程中拉力的瞬時(shí)功率變化情況是()圖426A逐漸增大B逐漸減小C先增大，后減小D先減小，后增大【解析】小球速率恒定，由動(dòng)能定理知：拉力做的功與克服重力做的功始終相等，將小球的速度分解，可發(fā)現(xiàn)小球在豎直方向分速度逐漸增大，重力的瞬時(shí)功率也逐漸增大，則拉力的瞬時(shí)功率也逐漸增大，A項(xiàng)正確【答案】A7某同學(xué)進(jìn)行體能訓(xùn)練，用100 s跑上20 m高的高樓，試估測他登樓時(shí)的平均功率最接近的數(shù)值是()A10 WB100 WC1 kWD10 kW【解析】本題是一道實(shí)際生活中求平均功率的估算題，要求對(duì)該同學(xué)的質(zhì)量大小要有比較切合實(shí)際的估計(jì)，設(shè)m人50 kg，則有P W100 W.【答案】B8(2011上海高考)如圖427，一長為L的輕桿一端固定在光滑鉸鏈上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球一水平向右的拉力作用于桿的中點(diǎn)，使桿以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)桿與水平方向成60時(shí)，拉力的功率為()圖427AmgL B.mgLC.mgL D.mgL【解析】小球的線速度vL，當(dāng)桿與水平方向成60時(shí)，重力與速度方向的夾角120，此時(shí)重力做功的功率Pmgvcos mgL，而拉力的功率等于輕桿克服重力做功的功率，故選項(xiàng)C正確【答案】C9(多選)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5 s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其vt圖像如圖428所示，已知汽車的質(zhì)量為m2103 kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g取10 m/s2，則()圖428A汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為4103 NB汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為6103 NC汽車的額定功率為60 kWD汽車的最大速度為30 m/s【解析】由題vt圖像知前5 s的加速度a2 m/s2，由牛頓第二定律知前5 s的拉力Fkmgma，得F(0.121031021032)N6103N，故B對(duì)、A錯(cuò)；又5 s末達(dá)額定功率PFv5610310 W6104 W60 kW，最大速度vmax m/s30 m/s，故C、D兩項(xiàng)正確. 【答案】BCD10一物體在水平力F1作用下，在水平面上做速度為v1的勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1的功率為P；若在斜向上的力F2作用下，在水平面上做速度為v2的勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)2的功率也是P，則下列說法正確的是()AF2可能小于F1，v1不可能小于v2BF2可能小于F1，v1一定小于v2CF2不可能小于F1，v1不可能小于v2DF2可能小于F1，v1一定大于v2【解析】P1F1v1，P2F2cos v2(為F2與水平方向的夾角)，由共點(diǎn)力平衡條件可知，F(xiàn)1mg；F2cos (mgF2sin )，即F2，所以F1>F2cos ，又P1P2，故v1<v2，但F1、F2的大小無法比較，F(xiàn)2可能小于F1，B對(duì)【答案】B11純電動(dòng)概念車E1是中國館的鎮(zhèn)館之寶之一若E1概念車的總質(zhì)量為920 kg，在16 s內(nèi)從靜止加速到100 km/h(即27.8 m/s)受到恒定的阻力為1 500 N，假設(shè)它做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)力系統(tǒng)提供的牽引力為_N當(dāng)E1概念車以最高時(shí)速120 km/h(即33.3 m/s)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)力系統(tǒng)輸出的功率為_kW.【解析】在加速階段由勻變速運(yùn)動(dòng)公式得vat由牛頓第二定律得FFfma由得F3.1103 N；當(dāng)E1概念車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)PFvFfvmax50 kW.【答案】3.11035012.如圖429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m5103 kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a0.2 m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)g取10 m/s2，不計(jì)額外功求：圖429(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率；(2)重物做勻加速運(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【解析】(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0，重物達(dá)到最大速度時(shí)，拉力F0等于重力，有P0F0vm，F(xiàn)0mg代入數(shù)據(jù)，得P05.1104 W.(2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率，設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為F，速度為v1，勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為t1，有：P0Fv1Fmgmav1at1聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，得t15 st2 s時(shí)，重物處于勻加速運(yùn)動(dòng)階段，設(shè)此時(shí)速度為v2，輸出功率為P，則有v2atPFv2聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，得P2.04104 W.【答案】(1)5.1104 W(2)5 s，2.04104 W