學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精3.功率基礎(chǔ)鞏固1(多選）關(guān)于功率公式P=Fv，下列說法正確的是()A.當(dāng)F是恒力,v是平均速度時，對應(yīng)的P是平均功率B。當(dāng)v是瞬時速度時，對應(yīng)的P是瞬時功率C。只適用于物體做勻速直線運動的情況D。只適用于F與v同方向的情況解析:用公式P=Fv計算功率時,F應(yīng)與速度v方向相同,D對;當(dāng)v為瞬時速度時,Fv為瞬時功率,B對；v為平均速度，且F為恒力時，F(xiàn)v為平均功率，A對；P=Fv適用于任何運動的求解，但應(yīng)注意v是力F方向上的速度,C錯.答案:ABD2（多選）關(guān)于功率,下列各種說法中正確的是（)A.物體做的功越多，說明功率越大B.功率的大小表示做功快慢C.由P=D.單位時間內(nèi)物體做功越多，其功率越大解析:功率是表示做功快慢的物理量，數(shù)值上等于單位時間內(nèi)所做的功,故B、D正確，而A、C錯誤。答案：BD3靜止的列車在平直軌道上以恒定的功率啟動，在開始運動的一小段時間內(nèi)，列車的運動狀態(tài)是(）A。做勻加速直線運動B.列車的速度和加速度均不斷增加C.列車的速度增大,加速度減小D。列車做勻速運動解析：列車啟動后受四個力的作用,即重力、支持力、牽引力和阻力,重力和支持力相平衡,牽引力和阻力的合力產(chǎn)生加速度。由于列車從靜止開始以恒定的功率啟動,由P=Fv知，v增大，則F減小,故列車的加速度也必減小，列車做變加速運動，選C.答案:C4(多選）一汽車在水平公路上行駛,設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變,汽車的發(fā)動機始終以額定功率輸出.關(guān)于牽引力和汽車速度的下列說法中正確的是(）A。汽車加速行駛時，牽引力不變,速度增大B。汽車加速行駛時，牽引力增大，速度增大C.汽車加速行駛時,牽引力減小，速度增大D.當(dāng)牽引力等于阻力時,速度達到最大值解析:汽車的發(fā)動機輸出功率恒定,即P一定，則由公式P=Fv可得：v增大時，F(xiàn)減小,但由于合外力方向與汽車運動方向一致，因此汽車速度仍在增大,當(dāng)汽車受到的牽引力和阻力相等時，汽車速度達到最大值，而后做勻速運動。故選C、D.答案:CD5一個質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑水平地面上,從t=0開始，將一個大小為F的水平恒力作用在該木塊上,在t=t1時刻拉力F的功率是（）A.解析：物體的加速度a=Fm,當(dāng)t=t1時物體的速度v=at=答案：C6質(zhì)量為2×103kg的汽車,發(fā)動機的牽引功率為30kW,在水平公路上,能達到的最大速度為15m/s。當(dāng)汽車以恒定功率啟動時，達到速度為10m/s時的加速度為(）A。0。5m/s2 B。1m/s2C。1。5m/s2 D。2m/s2解析:當(dāng)汽車達到最大速度時,即為汽車牽引力等于阻力時,則有P=Fv=FfvmaxF=Pv=30×1Ff=Pvmax=30×10315所以a=F-Ffm=3×1答案：A7質(zhì)量是5×103kg的汽車在水平路面上由靜止開始以加速度2.2m/s2做勻加速直線運動,所受阻力是1.0×103N，則汽車啟動后第1s末發(fā)動機的瞬時功率是（）A.2kW B.11kW C.20kW D.26。4kW解析:根據(jù)牛頓第二定律有F引—F阻=ma得F引=ma+F阻=1.2×104N由vt=at知汽車啟動后第1s末的速度為vt=2.2m/s由P=Fv得第1s末發(fā)動機的瞬時功率P=1。2×104×2。2W=2.64×104W=26。4kW,D正確.答案：D8一小球以初速度v0水平拋出，不計空氣阻力，小球在空中運動的過程中重力做功的功率P隨時間t變化的圖象是()解析:設(shè)經(jīng)過時間t速度大小為v,其方向與豎直方向（或重力方向)成θ角，由功率公式P=Fvcosθ知，此時重力的功率P=mgvcosθ=mgvy=mg·gt=mg2t,選項A正確。答案：A9質(zhì)量m為5。0×106kg的列車以恒定不變的功率由靜止沿平直軌道加速行駛，當(dāng)速度增大到v1=2m/s時,加速度a1=0。9m/s2，當(dāng)速度增大到v2=10m/s時，加速度a2=0.1m/s2。假設(shè)列車所受阻力大小不變。(1）列車所受阻力是多少?(2)在該功率下列車的最大速度是多少?解析:(1)設(shè)列車恒定不變的功率為P,大小不變的阻力為Ff，當(dāng)列車速度增大到v1=2m/s時,P=F1v1①由牛頓第二定律可得F1—Ff=ma1②當(dāng)列車速度增大到v2=10m/s時，P=F2v2③由牛頓第二定律可得F2—Ff=ma2④將①、③分別代入②、④聯(lián)立方程可解得P=1。0×107W,Ff=5。0×105N（2）該功率下列車以最大速度行駛時,牽引力等于阻力,有P=Fvm=Ffvm解得vm=P答案：（1)5。0×105N（2)20m/s能力提升1某車以相同的功率在兩種不同的水平路面上行駛，受到的阻力分別為車重的k1和k2倍,最大速率分別為v1和v2，則()A。v2=k1v1 B。v2=C。v2=解析：根據(jù)機車的啟動規(guī)律可知，當(dāng)牽引力等于阻力時,車速最大，有vmax=PFf,又答案：B2一起重機的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物,當(dāng)重物的速度為v1時,起重機的有用功率達到最大值P，以后起重機保持該功率不變,繼續(xù)提升重物，直到以最大速度v2勻速上升為止，則整個過程中，下列說法不正確的是(）A。鋼繩的最大拉力為B.鋼繩的最大拉力為C。重物的最大速度為v2=D。重物做勻加速直線運動的時間為解析：起重機達到最大功率后,鋼繩的拉力逐漸減小,所以勻加速運動過程的拉力為最大拉力，F(xiàn)1=Pv1,選項A正確,選項B錯誤;達到最大速度v2時,拉力F2=mg，所以v2=PF2=Pmg答案：B3將一質(zhì)量為m的小球以初速度v0從傾角為θ的斜坡頂向外水平拋出,并落在斜坡上,那么當(dāng)它擊中斜坡時重力做功的功率是（)A.mgv0cotθ B。mgv0tanθC。2mgv0cotθ D.2mgv0tanθ解析:設(shè)小球平拋后經(jīng)過時間t擊中斜坡,則有tanθ=12gt2v0t,gt=2v0tanθ，小球擊中斜坡時重力做功的功率P=mg·答案:D4將一個蘋果斜向上拋出,蘋果在空中依次飛過三個完全相同的窗戶1、2、3。圖中曲線為蘋果在空中運行的軌跡。若不計空氣阻力的影響，以下說法正確的是()A.蘋果通過第1個窗戶所用的時間最長B.蘋果通過第3個窗戶的平均速度最大C.蘋果通過第1個窗戶重力做的功最大D.蘋果通過第3個窗戶重力的平均功率最小解析:蘋果做斜拋運動，豎直方向做減速運動,故通過第1個窗戶的時間最短，通過第3個窗戶的時間最長,通過第1個窗戶的平均速度最大，通過第3個窗戶的平均速度最小。蘋果通過3個窗戶的過程中重力做功相同，由P=Wt可知,答案:D5一汽車在平直公路上行駛。從某時刻開始計時，發(fā)動機的功率P隨時間t的變化如圖所示.假定汽車所受阻力的大小Ff恒定不變.下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖線中，可能正確的是（)解析:發(fā)動機功率為P1且汽車勻速運動時,v1=P1Ff;發(fā)動機功率為P2且汽車勻速運動時,v2=P2Ff。某時刻開始,若v0〈v1,由P=Fv及a=F-Ffm可知，汽車先做加速度逐漸減小的加速運動，直至速度達到v1；在t1時刻答案:A6飛行員進行素質(zhì)訓(xùn)練時,抓住秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺,到達豎直狀態(tài)的過程如圖所示，飛行員受重力的瞬時功率變化情況是（)A.一直增大 B.一直減小C。先增大后減小 D.先減小后增大解析:由瞬時功率計算式P=Fvcosα可知，初狀態(tài)P1=0,最低點P2=0,中間狀態(tài)P〉0。所以瞬時功率變化情況是先增大后減小,故C正確.答案:C7一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動,5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動,其v-t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=2×103kg,汽車受到地面的阻力為車重的A.汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103NB.汽車在前5s內(nèi)的牽引力為5×103NC。汽車的額定功率為60kWD.汽車的最大速度為40m/s解析：Ff=μmg=2×103N,由題圖知勻加速運動的加速度為a=2m/s2,由牛頓第二定律得F-Ff=ma，故F=6×103N,故A、B錯誤。因5s末達到額定功率,P額=F·v=6×103×10W=60kW，C正確。P額=Ff·vmax,得vmax=30m/s，D錯誤。答案：C8如圖所示，修建高層建筑常用的塔式起重機。在起重機將質(zhì)量m=5×103kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上做勻加速直線運動，加速度a=0。2m/s2,當(dāng)起重機輸出功率達到其允許的最大值時,保持該功率直到重物做vmax=1.02m/s的勻速運動.g取10m/s2，不計額外功。求:(1)起重機允許輸出的最大功率.(2）重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間和起重機在第2s末的輸出功率。解析：（1)設(shè)起重機允許輸出的最大功率為P0，重物達到最大速度時,拉力F0等于重力。P0=F0vmax①F0=mg②代入數(shù)據(jù)，有P0=5.1×104W。③（2）勻加速運動結(jié)束時,起重機達到允許輸出的最大功率，設(shè)此時重物受到的拉力為F，速度為v1，勻加速運動經(jīng)歷時間為t1，有P0=Fv1④F—mg=ma⑤v1=at1⑥由③④⑤⑥,代入數(shù)據(jù),得t1=5s⑦t=2s時，重物處于勻加速運動階段，設(shè)此時速度為v2，輸出功率為P,則v2=at⑧P=Fv2⑨由⑤⑧⑨，代入數(shù)據(jù)，得P=2。04×104W。答案：（1）5.1×104W(2）5s2。04×104W★9某型號汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為1×103kg,在水平路面上正常行駛時所受到的阻力為車重的3（1）此型號汽車在水平路面上行駛時能達到的最大速度是多少？（2）若此型號汽車以額定功率加速行駛，當(dāng)速度達到20m/s時的加速度大小是多少?(3）質(zhì)量為60kg的駕駛員駕駛此型號汽車在水平高速公路上以30m/s的速度勻速行駛，設(shè)輪胎與路面間的動摩擦因數(shù)為0。60,駕駛員的反應(yīng)時間為0。30s,則駕駛員駕駛的汽車與前車保持的安全距離最少為多少?解析:(1）當(dāng)汽車發(fā)動機達到額定功率并做勻速運動時,汽車達到最大速度，此時發(fā)動機牽引力等于所受到的阻力，vmax=PFf=60×10（2）此汽車以額定功率啟動，設(shè)速度達到20m/s時的發(fā)動機牽引力為F1，汽車加速度為a1F1=Pa1=F1-(3）設(shè)汽