高中物理人教版必修二课时作业13

1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】汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F可知，在P一定时，要增大牵引力，必须减小速度【答案】C2(2012潮州高一期末)如图734所示，物体A、B质量相同，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，由静止开始都通过了相同的位移x，那么()图734A力F对A做功较多，做功的平均功率也较大B力F对B做功较多，做功的平均功率也较大C力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同D力F对A、B做功相等，但对A做功的平均功率较大【解析】由WFl知，两种情况下，力F做功相等，但在光滑水平面上用时少，由P知，在光滑水平面上平均功率较大，故D正确【答案】D3(2013哈尔滨高一期末)一位同学在二楼教室窗口把一个篮球用力水平抛出，篮球落地时重力的瞬时功率约为()A5 WB50 WC500 WD5 000 W【解析】此题为估算题，二楼教室窗口到地面的高度大约为4 m左右，一个篮球的质量大约有0.6 kg左右，篮球落地时的竖直分速度v1 m/s9 m/s.重力的瞬时功率Pmgv154 W，故本题选B.【答案】B4一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图象是()【解析】设经过时间t速度大小为v，其方向与竖直方向(或重力方向)成角，由功率公式PFvcos 知，此时重力的功率Pmgvcos mgvymggtmg2t，A对【答案】A5铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题若匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即Ffkv2，那么，当列车分别以120 km/h和40 km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时，机车的牵引力的功率之比为()A31 B91 C271 D811【解析】根据公式PFfvkv3，可得列车分别以120 km/h和40 km/h的速度匀速行驶时，机车的牵引力功率之比为271.【答案】C6. 如图735所示，小球被细线悬挂于O点，若将小球拉至水平后由静止释放，则在小球下摆到最低点的过程中，重力瞬时功率的变化情况是()图735A减小B增大C先减小后增大D先增大后减小【解析】开始时，小球速度为零，重力瞬时功率为零在最低点时，速度方向与重力方向垂直，故此时重力瞬时功率也为零，故重力的瞬时功率先增大后减小，D正确【答案】D7某同学进行体能训练，用100 s跑上20 m高的高楼，试估测他登楼时的平均功率最接近的数值是()A10 W B100 W C1 kW D10 kW【解析】本题是一道实际生活中求平均功率的估算题，要求对该同学的质量大小要有比较切合实际的估计，设m人50 kg，则有 W100 W.【答案】B8汽车由静止开始做匀加速直线运动，速度达到v0的过程中的平均速度为v1；若汽车由静止开始满功率行驶，速度达到v0的过程中的平均速度为v2，且两次历时相同，则()Av1v2 Bv1v2Cv1v2 D条件不足，无法判断【解析】两种运动的vt图象如图所示a表示匀加速的过程，b表示满功率行驶过程，由vt图象与横轴构成的面积为位移的大小知xbxa，根据平均速度的定义v，知v1v2.【答案】B9(2011上海高考)如图736所示，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度匀速转动，当杆与水平方向成60时，拉力的功率为()图736AmgL B.mgLC.mgL D.mgL【解析】小球的线速度vL，当杆与水平方向成60时，重力与速度方向的夹角120，此时重力做功的功率Pmgvcos mgL，而拉力的功率等于轻杆克服重力做功的功率，故选项C正确【答案】C10汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶下面四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系()【解析】汽车在匀速行驶时牵引力等于阻力，而当功率减半时速度不变，由此可知牵引力减半，故阻力大于牵引力，车将减速，因功率恒定，故做变减速运动，而牵引力变大，由a知加速度逐渐减小当牵引力等于阻力后，汽车将做匀速运动由以上分析可知C项正确【答案】C11如图737所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动已知物体质量为10 kg，F的大小为100 N，方向与速度v的夹角为37，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，g10 m/s2.求：图737(1)第2 s末，拉力F对物体做功的功率是多大？(2)从运动开始，物体前进12 m过程中拉力对物体做功的平均功率？(sin 370.6，cos 370.8)【解析】(1)物体对水平面的压力FNmgFsin 37100 N1000.6 N40 N由牛顿第二定律得物体的加速度a m/s26 m/s2第2 s末，物体的速度vat12 m/s拉力F对物体做功的功率PFvcos 37960 W.(2)从运动开始，前进12 m用时t s2 s该过程中拉力对物体做功WFlcos 37100120.8 J960 J拉力对物体做功的平均功率P W480 W.【答案】(1)960 W(2)480 W12如图738所示为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重机将质量m5103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm1.02 m/s的匀速运动g取10 m/s2，不计额外功求：图738(1)起重机允许输出的最大功率；(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率【解析】(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力，有P0F0vm，F0mg代入数据，得P05.1104 W.(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历的时间为t1，有：P0Fv1Fmgmav1at1联立以上各式并代入数据，得t15 st2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则有v2atPFv2联立以上各式并代入数据，得P2.04104 W.【答案】(1)5.1104 W(2)5 s2.04104 W