高中物理 第七章 机械能守恒定律 第三节 功率检测 新人教版必修2

第七章 机械能守恒定律第三节 功率A级抓基础1关于功率公式P和PFv的说法正确的是()A由P知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B由PFv只能求某一时刻的瞬时功率C从PFv知汽车的功率与它的速度成正比D从PFv知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比解析：P是对应一段时间内的功率，是平均功率，故选项A错误在PFv中，若v为平均速度，则P为平均功率，若v为瞬时速度，则P为瞬时功率，故选项B错误当F一定时，P与v成正比，故选项C错误当P一定时，F与v成反比，故选项D正确答案：D2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.物体刚滑到斜面底端时，重力做功的功率是()Amgv Bmgvsin Cmgvcos Dmgvtan 解析：物体滑至斜面底端时重力做功的功率为PGmgvymgvsin ，故B对答案：B3如图所示，质量为m的物体放在光滑的水平面上，两次用力拉物体，都是从静止开始，以相同的加速度移动同样的距离，第一次拉力F1的方向水平，第二次拉力F2的方向与水平方向成角斜向上，在此过程中，两力的平均功率为P1和P2，则()AP1P2 BP1P2CP1P2 D无法判断解析：两次拉力作用下，物体都从静止开始，以相同的加速度移动同样的距离，则物体两次运动时间相同由牛顿第二定律知，F1F2cos ，又因为WFlcos ，故W1W2，做功的时间又相同，平均功率相同，故选项B正确答案：B4雨滴在空中运动时所受阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从高空中落下，其质量分别为m1、m2，落至地面前均已做匀速直线运动，则其重力的功率之比为()Am1m2 B.C. D.解析：当重力与阻力相等时，雨滴做匀速直线运动，此时重力的功率Pmgv，而mgFfkv2，则Pmg，所以：，故D正确答案：D5某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则()Av2k1v1 Bv2v1Cv2v1 Dv2k2v1解析：汽车的阻力分别为f1k1mg，f2k2mg，当汽车以相同功率启动达到最大速度时，有Ff，故由PFv可知最大速度v，则，有v2v1，故选B.答案：B6一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在前t时间内重力对它做功的平均功率P及在t时刻重力做功的瞬时功率P分别为()Amg2t2，Pmg2t2Bmg2t2，Pmg2t2Cmg2t，Pmg2tDmg2t，P2mg2t解析：前t时间内重力做功的平均功率mg2t；t时刻重力做功的瞬时功率PFvmggtmg2t，故选项C正确答案：CB级提能力7将质量为m的物体置于光滑的水平面上，用水平恒力F作用于m上，使之在光滑的水平面上沿力F的方向移动距离s，此过程中恒力F做功为W1，平均功率为P1，再将另一质量为M(Mm)的物体静置于粗糙水平面上，用该水平恒力F作用其上，使之在粗糙的水平面上沿力F的方向移动同样距离s，此过程中恒力F做功为W2，平均功率为P2.则两次恒力F做功和平均功率的关系分别是()AW1W2，P1P2BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2DW1W2，P1P2解析：两次水平恒力相等，位移相等，根据WFs知，恒力F所做的功相等在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据P知，P1P2，故C正确，A、B、D错误答案：C8放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在06 s内其速度与时间图象和拉力的功率与时间图象分别如图甲和图乙所示，则物体的质量为(g取10 m/s2)()图甲图乙A.kg B.kgC.kg D.kg解析：由PF v及当v6 m/s时P30 W，可得F5 N.由P10 W，v6 m/s，得FfN，由牛顿第二定律得FFfma，而a3 m/s2，可求得m kg，B正确答案：B9如图所示，水平地面上有一木箱，木箱与地面间的动摩擦因数为，木箱在与水平夹角为的拉力F作用下做匀速直线运动在从0逐渐增大到90的过程中，木箱的速度始终保持不变则拉力F的功率()A一直增大 B一直减小C先减小后增大 D先增大后减小解析：对物体受力分析如图：因为物体匀速运动，水平竖直方向均受力平衡：水平方向：Fcos (mgFsin )竖直方向：FNFsin mg，fFNFcos ，从0逐渐增大到90的过程中，由于支持力逐渐减小，故摩擦力逐渐减小，故F在水平方向的分力减小，由PFvcos fv，可得拉力F的功率一直减小故A、C、D错误，B正确故选B.答案：B10.质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t0时刻开始受到水平力的作用力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则()A3t0时刻的瞬时功率为B3t0时刻的瞬时功率为C在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为D在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为解析：02t0时间内，物体的加速度a1，位移x1a1(2t0)2，2t0时刻的速度v1a12t0；2t03t0时间内，物体的加速度a2，位移x2v1t0a2t，3t0时刻的速度v2v1a2t0.所以3t0时刻的瞬时功率P3F0v2，选项A错误，B正确；03t0时间内的平均功率P，选项C、D错误答案：B11汽车的质量为4103 kg，额定功率为30 kW，运动中阻力大小恒为车重的0.1倍汽车在水平路面上从静止开始以8103 N的牵引力出发(g取10 m/s2)求：(1)汽车所能达到的最大速度vm；(2)汽车能保持匀加速运动的最长时间tm；(3)汽车加速度为0.6 m/s2时的速度v；(4)在匀加速运动的过程中发动机做的功W.解析：(1)汽车在水平路面上匀速行驶时，此时达到最大速度，汽车的功率达到额定功率P额，则有F牵F阻，P额F牵vmF阻vm，所以vm，代入数据得vm7.5 m/s.(2)当汽车以恒定的牵引力启动，即以加速度a匀加速启动，根据牛顿第二定律可得：F牵F阻ma，又由vat知汽车的速度不断增加，所以可得：汽车的输出功率将不断增大，当P出P额时，汽车功率不再增加，此时汽车的匀加速运动将结束，设速度为vt，则有P额F牵vtF牵atm，tm，代入数据可解得tm3.75 s.(3)汽车的加速度为0.6 m/s2时的牵引力FF阻ma，代入数据可解得F6.4103 N8103 N.说明匀加速运动过程已经结束，此时汽车的功率为P额，所以由P额F牵v可得v m/s4.7 m/s.(4)汽车在匀加速运动过程中，发动机做的功，也就是牵引力所做的功为WF牵xmF牵t.代入数据可得W5.6104 J.答案：(1)7.5 m/s(2)3.75 s(3)4.7 m/s(4)5.6104 J