2022年高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第3节 功率3 Word版含答案

2022年高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第3节 功率3 Word版含答案一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。1质量为m的物体，自高为h、倾角为的光滑斜面顶端由静止滑下，经历时间t到达斜面底端，到达斜面底端时的速度为v，则物体在斜面底端时，重力的功率是（ ）AmgvBmgvsinCmgvcosDmgvtan2在一水平公路上以一般速度行驶的自行车，设所受阻力为人与车重的0.02倍，则骑车人的功率最接近于 （ ）A10 kWB1 kWC0.1 kWD0.001 kW3如图1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，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u同时匀速向上走，则这次扶梯对该人做功为W2，做功功率为P2，以下说法中正确的是 （ ）图1AW1W2，P1P2BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2DW1W2，P1P24关于功率的概念，以下说法正确的是（ ）A功率大说明物体做功多B功率小说明物体做功少C机器做功越多，其功率越大D机器做功越快，其功率越大5汽车从静止开始，能保持加速度a做匀加速直线运动的最长时间为tm，此后汽车的运动情况是（ ）A加速度为零，速度恒定B加速度逐渐减小到零，速度逐渐增大到最大值后做匀速运动C加速度逐渐减小到零，速度也逐渐减小到零D加速度逐渐增大到某一值后不变，速度逐渐增大到最大值后做匀速运动6关于功率的计算公式，下列说法正确的是（ ）AP，只适用于计算恒力的平均功率BPFv，适用于计算任何情况下力的瞬时功率CPFvcos，适用于计算任何情况下力的瞬时功率DPFvcos，不能用来求平均功率7一个小孩站在船头，按如图2所示的两种情况用同样大小的力拉绳，若经过相同的时间t（设船未碰撞），小孩所做的功分别为W1、W2，在时刻t小孩拉绳的瞬时功率分别为P1、P2，则（ ）AW1W2，P1P2BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2DW1W2，P1P2图28关于功和能，下列说法正确的是（ ）A功和能的单位相同，它们的物理意义也相同B做功的过程就是物体能量的转化过程C做了多少功，就有多少能量发生了转化D各种不同形式的能量可以互相转化，而且在转化过程中，能的总量是守恒的第卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。9人的心脏每跳动一次大约输送8105 m3血液，正常人的血压（可看作心脏压送血液的压强）的平均值约为1.5104 Pa，心跳约每分钟70次，据此估测心脏工作的平均功率约为_W。10将20kg的物体从静止开始以2m/s2的加速度竖直提升4m，拉力做功的平均功率为_W，到达4m高处时拉力的瞬时功率为_W。（g取10 m/s2）11雨滴在空中运动时，受到的空气阻力与其速度的平方成正比，若两个雨滴从空中落下，其质量分别为m1、m2，落至地面前均已做匀速直线运动，则两雨滴落地时重力的功率之比为_。12两艘质量均为m（包括船上的人）的小船A和B，相隔一定距离静止在河面上，A船上的人用绳子以恒力F拉B船，不计水的阻力，则从开始施力后在时间t内人做的功为_；在时刻t人做功的瞬时功率为_。13汽车的额定功率为50 kW，质量1000 kg，沿水平路面行驶，所受阻力恒定为2103 N，发动机以额定功率工作，则当汽车速度为10 m/s时，汽车的加速度为_ m/s2，汽车的最大速度为_m/s。三、计算题：本大题共2小题，计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14（12分）要使起重机在5 s内将质量为2.0103 kg的货物由静止开始匀加速提升10 m高，此起重机应具备的最小功率应是多少？（g取10 m/s2）15（15分）一辆总质量为5 t的汽车，发动机的额定功率为80 kW。汽车从静止开始以加速度a1m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍，g取10 m/s2，求：（1）汽车做匀加速直线运动的最长时间tm；（2）汽车开始运动后5 s末和15 s末的瞬时功率。参考答案一、选择题：1【答案】B【点拨】PFvcos mgvcos(90) mgvsin，故B选项正确。2【答案】C【点拨】这是一道估算题。人与车总重约G700 N，车速v5 m/s，故PFv70 W0.07 kW，故C选项正确。3【答案】B【点拨】由功的计算公式，得扶梯对人做功为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s1s2，故W1W2；两次扶梯运动的速率v不变，对人作用力不变。根据PFvcos知P1P2，故B选项正确。4【答案】D【点拨】功率反映做功的快慢，不能反映做功多少，功率大时，做功不一定多。5【答案】B【点拨】汽车匀加速运动到汽车的功率增大到额定功率时，汽车的功率不能增大，但此时牵引力仍大于阻力，汽车仍要做加速运动，所以，此后汽车的功率不变，速度仍增大，牵引力减小，加速度减小，加速度减小到零时，速度达到最大，此后，汽车做匀速运动。选项B正确。6【答案】C【点拨】P既适用于求变力的做功快慢，也适用于求恒力的做功的快慢。PFv仅适用F与v的方向一致的情况。7【答案】C【点拨】小孩所做的功，在第一种情况下是指对自身（包括所站的船A）做的功，在第二种情况除对自身（包括所站的船A）做功外，还包括对另外一小船B做功。设水的阻力恒定不变，小孩在两种情况下由于力相同，小船在两种情况下的加速度也相同，因而位移也就相等了。这样两种情况中小孩对自身（包括对所站的船）所做的功相等。而在第二种情况下人对另外的小船B多做了一部分功，因此有W1W2，又由公式P可知，P1P2。选项C正确。8【答案】BCD【点拨】功和能的物理意义不同，功是能量转化的量度。二、填空、实验题：9【答案】1.4【点拨】心脏每跳动一次所做的功为：W FLPSL Pv1.2 J。则心脏工作的平均功率约为：W1.4 W。10【答案】480；960【点拨】物体匀加速上升过程中拉力为F，由牛顿第二定律Fmgma，得Fm（g+a）240 N。物体从静止开始匀加速上升4 m时的速度v为：v4 m/s，平均速度为：2 m/s。则物体上升4 m的过程中拉力做功的平均功率为F2402 W480 W；到达4 m高处时拉力的瞬时功率为PFv2404 W960 W。11【答案】:【点拨】根据平衡条件得：mgkv2，则雨滴落地前匀速运动的速度为v，则落地时重力对雨滴做功的功率为Pmgvmg，所以，两雨滴落地时重力的功率之比为：。12【答案】；【点拨】人对小船A和B均做了功，所以W2Fs2F2F；在时刻t人做功的瞬时功率P2Fv。13【答案】3；25【点拨】当v10 m/s时，根据PFv有，F5103 N。根据牛顿第二定律有：Ffma，得a3 m/s2；根据PFvfvm，有vm25m/s。三、计算题：14【答案】8.64104 W【解析】根据匀变速运动的规律可知：sat2得am/s20.8 m/s2物体5 s末的速度为vat4 m/s根据牛顿第二定律Fmgma可得：Fm（ga）2.16104 N5 s末时刻起重机的功率为PFv2.161044 W8.64104 W故此起重机应具备的最小功率应是8.64104 W。15【答案】（1）10 s；（2）P140 kW，P280 kW【解析】（1）汽车匀加速行驶，牵引力恒定，根据牛顿第二定律有：FF1ma 求得：F8.0103达到额定功率时，匀加速运动达到的速度最大。由PFv求得此时速度大小为：v10m/s。由vat得，匀加速的最长时间t10 s。（2）t15s时，汽车正匀加速行驶，此时速度v1a t15 m/s，功率P1Fv140103 W40 kW。t215s时，匀加速运动已经结束，汽车正以恒定功率行驶，此时P2P额80 kW。