2019年高中物理 第七章 机械能守恒定律 第三节 功率分层训练 新人教版必修2.doc

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()AP1P2BP1P2CP1P2 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：B3设飞机飞行中所受阻力与速度的平方成正比，如果飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则发动机功率为8P时，飞机飞行的速度为()AvB2vC4v D8v解析：当速率为v时，牵引力FF阻kv2，则PFvkv3，设功率为8P时，速度为v，则8Pkv3.由以上两式得v2v.故B对答案：B4质量为m的汽车，其发动机额定功率为P.当它开上一个倾角为的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为()A. B.C. D.解析：汽车速度最大时，a0，牵引力Fmgsin kmgmg(ksin )故此时最大速度vm，D对答案：D5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：D6.如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为的斜面上，(不计空气阻力)，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为()Amgv0tan B.C. Dmgv0cos 解析：如图所示，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直分量vv0/tan ，此时重力做功的瞬时功率为Pmgv，B正确答案：B7汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移x随时间t的变化关系可能是()解析：在驶入沙地后，汽车以恒定功率沿公路直线运动，由于阻力增大，根据PFv，则汽车的牵引力增大，fFfma，即汽车接下来做加速度减小的减速运动，若在沙地中运动的时间足够长，在Ff时，汽车做匀速运动，表现为xt图象斜率减小或斜率减小后保持不变；驶出沙地后阻力减小，Fffma，汽车将做加速运动，速度增大，同时加速度减小，直到速度达到最大，然后做匀速运动，x-t图象应是斜率增大，直至最大时成为一条倾斜直线可见，汽车在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移x随时间t的变化关系图象可能是选项A.答案：AB级提能力8(多选)如图a、b所示，是一辆质量m6103 kg的公共汽车在t0和t4 s末两个时刻的两张照片当t0时，汽车开始启动，汽车的运动可看成匀加速直线运动图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图象，测得30.根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有(g取10 m/s2)()A汽车的长度B4 s末汽车的速度C4 s内汽车牵引力所做的功D4 s末汽车牵引力的功率解析：汽车的加速度agtan 30，4 s内汽车的位移sat2，它近似等于汽车的长；4 s末的速度vat，汽车的牵引力不知道，所以牵引力的功和功率不知道答案：AB9.(多选)当前，我国高铁事业发展迅猛，假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其vt图象如图所示，已知在0t1时段为过原点的倾斜直线，t1时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在t3时刻达到最大速度v3，以后匀速运动，则下述判断正确的有()A从t1至t3时间内位移大小等于(t3t1)B在t2时刻的加速度大于t1时刻的加速度C在0至t3时刻，机车的牵引力最大为D该列车所受的恒定阻力大小为解析：从t1到t3过程中，机车不是匀变速运动，不能使用公式，选项A错误；从t1到t3过程中，列车功率恒为额定功率，速度不断增大，牵引力不断减小，加速度不断减小，故在t2时刻的加速度小于t1时刻的加速度，选项B错误；在t3时刻以后，列车匀速运动，处于平衡状态，牵引力等于阻力，即f，选项D正确；从0t1阶段牵引力恒定且等于，之后牵引力减小，故最大值为，C正确故选CD.答案：CD10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Ff N，由牛顿第二定律，得FFfma，而a3 m/s2，可求得m kg，B正确答案：B11额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶时，其最大速度可达20 m/s，汽车的质量为2 t如果汽车从静止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为2 m/s2，求(1)汽车所受的阻力(2)第3 s末汽车的瞬时功率解析：(1)当FFf时，a0，vvmax，则PFvFfvmax，故Ff N4103 N.(2)设汽车做匀加速运动时的牵引力为F，由牛顿第二定律得FFfma，故FmaFf8103N，汽车做匀加速运动能达到的最大速度vmax m/s10 m/s，匀加速的时间为t s5 s3 s，故第3 s末汽车的瞬时功率P3Fv3Fat3810323 W48 kW.答案：(1)4103 N(2)48 kW12.如图所示，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.(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功率？(sin 370.6，cos 370.8)解析：(1)物体受力如图所示，根据牛顿第二定律，得Fcos 37fma，Fsin 37FNmg，又f2vFN.由以上三个式子，可得a m/s26 m/s2，则2 s末物体的速度为vat62 m/s12 m/s，此时拉力F的功率PFvcos 37100120.8 W960 W.(2)根据xat，得物体运动12 m所需时间t1 s2 s，此过程中拉力的功率P W480 W.答案：(1)960 W(2)480 W