2019-2020年高中物理 机械能守恒定律 第三节 功率课时作业 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中物理 机械能守恒定律 第三节 功率课时作业 新人教版必修1一、选择题1关于功率，下列说法中正确的是()A功率大说明物体做功多B功率小说明物体做功慢C由P可知机车做功越多，功率越大D单位时间内机车做功越多，其功率越大解析功率是表示做功快慢的物理量，功率大做功快，功率小做功慢，但并不是做的功多功率就大答案BD2在平直公路上以一定速率(约为5 m/s)行驶的自行车所受阻力为车和人总重量的0.02倍，则骑车人的功率最接近于(车和人的总质量约为100 kg)()A0.1 kWB1103 kWC1 kW D10 kW解析因为车速v5 m/s，骑车时的牵引力FFf0.0210010 N20 N，所以功率PFv205 W100 W，即0.1 kW，故A正确答案A3一辆汽车以功率P1在平直公路上匀速行驶，若驾驶员突然减小油门，使汽车的功率减小为P2并保持功率P2不变继续行驶设整个过程中阻力恒定不变，则此后汽车发动机的牵引力将()A保持不变 B不断减小C先减小，后保持不变 D先增大，后保持不变解析由P1Fv知，当汽车以功率P1匀速行驶时，Ff阻，加速度a0.若突然减小油门，汽车的功率由P1减小到P2，则F突然减小，又整个过程中f阻恒定不变，故此时F<f阻，加速度a<0，所以汽车将做减速运动因为P2不变，v减小，由P2Fv知F增大当Ff阻时，汽车不再减速，而以一较小速度匀速行驶，牵引力不再增大，故选项D正确答案D4汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是()A减小速度，得到较小的牵引力B增大速度，得到较小的牵引力C减小速度，得到较大的牵引力D增大速度，得到较大的牵引力解析由PFv可知，P一定时，v减小，则F增大，故选项C正确答案C5质量为2 t的汽车，发动机的功率为30 kW，在水平公路上能以54 km/h的最大速度行驶，如果保持功率不变，则汽车的速度为36 km/h时，汽车的加速度为()A0.5 m/s2B1 m/s2C1.5 m/s2D2 m/s2解析由Pfvm得f2103 N，当v36 km/h时，由PFv得F3103 N，又a，所以a0.5 m/s2，选项A正确答案A6设匀速行驶的汽车，发动机的功率保持不变，则()A路面越粗糙，汽车行驶得越慢B路面越粗糙，汽车行驶得越快C在同一路面上，汽车不载货时比载货时行驶得快D在同一路面上，汽车不载货时比载货时行驶得慢解析汽车匀速行驶时有Ff，又v，所以v.显然，阻力越大，汽车行驶得越慢，故选项A、C正确答案AC7如右图所示，在自动扶梯以恒定的速度v运转时，第一次有一个人站到扶梯上相对扶梯静止不动，扶梯载他上楼过程中对他做功为W1，电机带动扶梯做功功率为P1，第二次这人在运动的扶梯上又以相对扶梯的速度v同时匀速向上走，则这次扶梯对该人做功为W2，电机带动扶梯做功功率为P2，以下说法中正确的是()AW1>W2，P1>P2 BW1>W2，P1P2CW1W2，P1>P2 DW1W2，P1P2解析在扶梯上，人相对扶梯静止不动和人相对于扶梯匀速向上运动，相对地面来说，人都是做匀速直线运动，两次人均处于平衡状态，两次人受到的力情况相同，即扶梯对人向上的支持力等于重力而两次扶梯载人运动的距离不同，所以可用WFscos来判定功的大小两次扶梯运动的速率v不变，所以可用PFvcos来判定功率的大小由功的计算公式，得扶梯对人做功WFscos.式中是扶梯对人的支持力(等于人的重力)和扶梯所在斜面的夹角由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离，所以第一次扶梯载人运动的距离要比第二次扶梯载人运动的距离长，即s1>s2，故W1>W2，两次扶梯运动的速率v不变，对人作用力不变，根据PFvcos知P1P2.答案B8如图所示，用轻绳子拴一金属小球，将小球拉至悬绳位于水平伸直状态时自由释放小球，小球在摆向最低点的过程中，重力对小球做功的功率()A保持不变B不断变大C不断变小D先变大，后变小解析当小球在A点时速度为零，故A点重力的功率为零，小球在B点时，速度方向与重力方向夹角为90，由PFvcos90可知，在B点时重力的功率为零答案D9物体在水平地面上受到水平拉力F作用，在6 s内vt图象和力F做功功率的Pt图象如下图甲、乙所示，则物体的质量为(g取10 m/s2)()A. kg B. kg C0.9 kg D0.6 kg解析由vt图象可知物体在02 s内做匀加速直线运动，其中a3 m/s2,2 s6 s内做匀速直线运动，速度v6 m/s，而且拉力FFf，由PFvFfv可得Ff N N匀加速过程中第2 s末的瞬时功率为P1F1v，即F1 N5 N，由牛顿第二定律得F1Ffma，所以质量m kg kg，故正确答案为B.答案B10某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的电功率达到最大值P，此后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g.有关此过程下列说法正确的是()A钢丝绳的最大拉力为B升降机的最大速度v2C钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功D升降机的速度由v1增大至v2过程中，钢丝绳的拉力不断减小解析升降机先做匀加速运动后做变加速运动再做匀速运动，在匀加速运动过程中钢丝绳的最大拉力大于重力，F>mg，A错匀速运动时升降机有最大速度v2，B正确升降机在整个上升过程中，钢丝绳的拉力大于或等于升降机的重力，因此钢丝绳的拉力对升降机所做的功大于升降机克服重力所做的功升降机速度由v1增大至v2的过程中，钢丝绳的拉力不断减小，最终等于重力答案BD二、非选择题11质量为3 kg的物体，从高30 m处自由落下，问：(1)第2 s内重力做功的平均功率是多少？(2)第2 s末重力做功的功率是多少？(g取10 m/s2)解析(1)第2 s内是指一段时间，应对应P，是平均功率第2 s内的位移lg(tt)10(2212) m15 m.重力做的功Wmgl31015 J450 J重力在第2 s内的平均功率P W450 W.(2)第2 s末指时刻，应采用PFv计算，是瞬时功率第2 s末物体的速度vgt2102 m/s20 m/s.第2 s末重力做功的瞬时功率Pmgv31020 W600 W.答案(1)450 W(2)600 W12汽车的质量为2.0 t，发动机的额定功率为60 kW，它在平直公路上行驶的最大速度是108 km/h，试讨论：汽车由静止开始，以加速度a1.5 m/s2启动，能持续多长时间？若接着只以额定功率运行，再经15 s达到最大速度，那么汽车启动过程中发动机共做了多少功？解析本题考查功率与牛顿第二定律、运动学公式、功的公式的综合应用v108 km/h30 m/s，由于是最大速度，故有FfFNxx N.对于匀加速阶段，有F合maF1Ff，代入数据，得F15000 N.由PFv可知，达到额定功率时v112 m/s.运行时间t1 s8.0 s.运行距离s1a1t1.58.02 m48 m.牵引力做的功W1F1s1500048 J2.4105 J.对于恒定功率阶段，牵引力做的功W2Pt6.010415 J9.0105 J.所以WW1W22.4105 J9.0105 J1.14106 J.答案8.0 s1.14106 J