8.1 功和功率 第2课时 功率（备作业）-2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019 必修第二册）.zip

第1 页,共 5 页8.1 功和功率功和功率 第二课时第二课时 功率功率一、选择题一、选择题1下列关于功率的说法中正确的是（）A由 P知，力做的功越多，功率越大WtB由 PFv 知，物体运动得越快，功率越大C由 WPt 知，功率越大，力做的功越多D由 PFvcos 知，某一时刻，力和速率都很大，但功率不一定大2.如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为 10 kg 的木箱，拉力 F 与水平方向成 60角，F2 N木箱从静止开始运动，4 s 末拉力的瞬时功率为 ()A0.2 WB0.4 WC0.8 W D1.6 W3.质量为 2 kg 的小球从某一高度由静止释放，经 3 s 到达地面，不计空气阻力，g 取 10 m/s2。则()A.落地时重力的瞬时功率为 900 WB.落地时重力的瞬时功率为 450 WC.3 s 内重力的平均功率为 600 WD.3 s 内重力的平均功率为 300 W4.如图所示，三个质量相同的小球，从同一高度由静止释放，其中 a 球沿竖直方向自由下落，b 球沿光滑斜面下滑，c 球沿 光滑圆弧下滑不计空气阻力从释放到运动至地面的过程中从释放到运动至地面的过程中，c 小球所受重力的瞬时功率( )第2 页,共 5 页A变小B变大C不变D先变大后变小5火车在一段平直的轨道上做匀加速运动，若阻力不变，则牵引力 F 和它的瞬时功率 P 的变化情况是（）AF 不变，P 变大BF 变小，P 不变CF 变大，P 变大DF 不变，P 不变6一个小孩站在船头，按如图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（船未碰撞），小孩所做的功分别为 W1、W2，在时间 t 内小孩拉绳的平均功率分别为P1、P2，则（）AW1W2，P1=P2BW1=W2，P1=P2CW1W2，P1P2DW1W2，P1=P27.如图所示，分别用力 F1、F2、F3将质量为 m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面顶端，在此过程中，F1、F2、F3做功的功率大小关系是()AP1P2P3 BP1P2P3第3 页,共 5 页CP3P2P1 DP1P2P38如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为 2 kg 的物体在 F 作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（g 取 10 m/s2）（）A物体加速度大小为 0.5 m/s2BF 的大小为 21 NC4 s 末 F 的功率大小为 42 WD4 s 内 F 做功的平均功率为 42 W9汽车发动机的额定功率是60kW，汽车的质量为在平直路面上行驶，受到的阻32 10 kg力是车重的 0.2 倍。若汽车从静止出发，以的加速度做匀加速运动，则出发时，21m/s12s汽车发动机的实际功率 P；汽车能达到的最大速度分别为（g 取）（）mv210m/sA，B，60KWP m12m/sv 60KWP m15m/sv C，D，48KWP m52m/sv72KWP m12m/sv10.如图所示，质量为 60 kg 的某同学在做引体向上运动，从双臂伸直到肩部与单杠同高度算 1 次，若他在 1 分钟内完成了 10 次，每次肩部上升的距离均为 0.4 m，则他在 1 分钟内克服重力所做的功及相应的功率约为(g 取 10 m/s2)()A.240 J，4 W B.2 400 J，2 400 W第4 页,共 5 页C.2 400 J，40 W D.4 800 J，80 W11如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”“6”挡速度增大，R 是倒车挡。某型号轿车发动机的额定功率为 60kW，在水平路面上行驶的最大速度可达 180km/h。假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（）A以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“6”挡B以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为 1200NC以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为N1003D以 54km/h 的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为 60kW二、非选择题二、非选择题12如图所示，用的水平拉力，使物体从 A 点由静止开始沿光滑水平面做匀加速直5NF 线运动到达 B 点，已知 A、B 之间的距离。求：8mL（1）拉力 F 在此过程中所做的功；（2）若物体从 A 到 B 刚好用时，求拉力 F 做功的平均功率。4st=13一辆汽车以 15m/s 的速度在水平马路上匀速行驶，突然发现前方路段有限速标牌，司机马上减小油门，瞬间减小汽车输出功率后维持该功率行驶，最终刚好以 5m/s 的速度匀速直线行驶。已知汽车质量为，滑动摩擦因数 =0.15，重力加速度 g=10m/s2，34 10 kgm 假设司机未踩刹车且减小油门时间不计。求第5 页,共 5 页（1）控制油门后汽车的输出功率；（2）控制油门后瞬间汽车的加速度大小；（3）若汽车减速过程的位移为，求减速过程的时间。500m3x 第1 页,共 9 页8.1 功和功率功和功率 第二课时第二课时 功率功率一、选择题一、选择题1下列关于功率的说法中正确的是（）A由 P知，力做的功越多，功率越大WtB由 PFv 知，物体运动得越快，功率越大C由 WPt 知，功率越大，力做的功越多D由 PFvcos 知，某一时刻，力和速率都很大，但功率不一定大【答案】D【解析】A由 P可知，力做的功越多，功率不一定大，故 A 错误；WtB由 PFv 知，物体运动得越快，功率不一定大，还与外力有关，故 B 错误；C由 WPt 知，功率越大，力做的功不一定多，还与时间有关，故 C 错误；D由 PFvcos 知，某一时刻，力和速率都很大，但功率不一定大，还与夹角有关，故D 正确。故选 D。2.如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为 10 kg 的木箱，拉力 F 与水平方向成 60角，F2 N木箱从静止开始运动，4 s 末拉力的瞬时功率为 ()A0.2 WB0.4 WC0.8 W D1.6 W【答案】C【解析】木箱的加速度 a0.1 m/s2,4 s 末的速度 vat0.4 m/s，则瞬时功率Fcos m第2 页,共 9 页PFvcos 0.4 W，B 正确3.质量为 2 kg 的小球从某一高度由静止释放，经 3 s 到达地面，不计空气阻力，g 取 10 m/s2。则()A.落地时重力的瞬时功率为 900 WB.落地时重力的瞬时功率为 450 WC.3 s 内重力的平均功率为 600 WD.3 s 内重力的平均功率为 300 W【答案】D【解析】物体只受重力，做自由落体运动，则 3 s 末速度为 vgt103 m/s30 m/s，所以落地时重力的瞬时功率 Pmgv2030 W600 W，故 A、B 错误；3 s 内物体下落的高度为 h gt2，所以 3 s 内重力的功率 P 21023 W300 W，故12Wtmghtmg12gt2t12C 错误，D 正确。4.如图所示，三个质量相同的小球，从同一高度由静止释放，其中 a 球沿竖直方向自由下落，b 球沿光滑斜面下滑，c 球沿 光滑圆弧下滑不计空气阻力从释放到运动至地面的过程中从释放到运动至地面的过程中，c 小球所受重力的瞬时功率( )A变小B变大C不变D先变大后变小【答案】D【解析】由题意可知，小球 c 一开始的速度为零，由cosPFv第3 页,共 9 页可知，开始时小球 c 重力的瞬时功率为零，在运动过程中选一个位置，此时速度不等于零，重力与速度方向的夹角也不为 90，根据cosPFv可得此时重力的瞬时功率不等于零，当小球 c 运动到圆弧轨道的最低点，速度最大水平向左，重力竖直向下，所以重力与速度方向的夹角为 90，则根据cosPFv可知，此时重力的瞬时功率为零，综上所述，重力的瞬时功率先由零增大，后又减小到零。故选 D。5火车在一段平直的轨道上做匀加速运动，若阻力不变，则牵引力 F 和它的瞬时功率 P 的变化情况是（）AF 不变，P 变大BF 变小，P 不变CF 变大，P 变大DF 不变，P 不变【答案】D【解析】因为火车做匀加速运动，所以牵引力 F 不变，但速度在增大，故牵引力的瞬时功率变大，BCD 错误，A 正确。故选 A。6一个小孩站在船头，按如图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（船未碰撞），小孩所做的功分别为 W1、W2，在时间 t 内小孩拉绳的平均功率分别为P1、P2，则（）AW1W2，P1=P2BW1=W2，P1=P2CW1W2，P1P2DW1W2，P1=P2【答案】C【解析】第一种情况，小孩做功等于船（小孩所在）和小孩动能的增加；第二种情况下，小孩做功等于船（小孩所在）、小孩以及另一船动能的增加，两种情况下，船（小孩所在）和小孩受力相同，速度变化相同；所以 W1W2第4 页,共 9 页，11WPt22WPt故 P1P2，则 C 正确，ABD 错误。故选 C。7.如图所示，分别用力 F1、F2、F3将质量为 m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面顶端，在此过程中，F1、F2、F3做功的功率大小关系是()AP1P2P3 BP1P2P3CP3P2P1 DP1P2P3【答案】A【解析】三个物体沿斜面上滑的加速度相同，则到达斜面顶端时的速度相同，从底端到顶端所需时间相同。由牛顿第二定律得 F1mgsin ma，F2cos mgsin ma，F3cos mgsin ma，所以 F1F2cos F3cos ，P1，P2，P3，即 P1P2P3，故选项 A 正确。W1tF1ltW2tF2lcos tW3tF3lcos t8如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为 2 kg 的物体在 F 作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（g 取 10 m/s2）（）A物体加速度大小为 0.5 m/s2BF 的大小为 21 N第5 页,共 9 页C4 s 末 F 的功率大小为 42 WD4 s 内 F 做功的平均功率为 42 W【答案】AC【解析】A在图像中，图像的斜率表示加速度，因此物体加速度大小v tA 正确；222m/s0.5m/s4vatB由于存在动滑轮，根据牛顿第二定律可得B 错误；2Fmgma11.5NF C4s 末，物体的速度为 2m/s，由于任何机械都不省功，因此拉力的功率C 正确；221 2W42WPFvD4 s 内 F 做功的平均功率D 错误。故选 AC。20221W21W2PFv9汽车发动机的额定功率是，汽车的质量为在平直路面上行驶，受到的阻60kW32 10 kg力是车重的 0.2 倍。若汽车从静止出发，以的加速度做匀加速运动，则出发时，21m/s12s汽车发动机的实际功率 P；汽车能达到的最大速度分别为（g 取）（）mv210m/sA，B，60KWP m12m/sv 60KWP m15m/sv C，D，48KWP m52m/sv72KWP m12m/sv【答案】AC【解析】由题得330.20.2 2 1010N4 10 Nfmg 当汽车匀加速度启动时，由牛顿第二定律得Ffma代入数据得36 10 NF 当达到额定功率时，速度10m/sPvF额用时为10svta故出发时，已经达到额定功率了，所以出发时的实际功率10s12s60kWPP额第6 页,共 9 页以后就做变加速度运动了，最后达到最大速度时，受力平衡，牵引力等于阻力m15m/s额Pvf故 ACD 错误，B 正确。故选 B。10.如图所示，质量为 60 kg 的某同学在做引体向上运动，从双臂伸直到肩部与单杠同高度算 1 次，若他在 1 分钟内完成了 10 次，每次肩部上升的距离均为 0.4 m，则他在 1 分钟内克服重力所做的功及相应的功率约为(g 取 10 m/s2)()A.240 J，4 W B.2 400 J，2 400 WC.2 400 J，40 W D.4 800 J，80 W【答案】C【解析】质量为 60 kg 的某同学做引体向上运动，每次肩部上升的距离均为 0.4 m，单次引体向上克服重力所做的功约