活頁(yè)作業(yè)(十二)功率(15分鐘50分)一、選擇題(每小題5分，共30分)1．關(guān)于功率，下列說(shuō)法正確的是()A．不同物體做相同的功，它們的功率一定相同B．物體做功越多，它的功率就越大C．功率大說(shuō)明物體做功多D．發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率與實(shí)際功率可能相等，也可能不相等解析：功率是表示做功快慢的物理量，不僅與做功的多少有關(guān)，而且跟做功所需的時(shí)間有關(guān)，故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率可能等于額定功率，也可能不等于額定功率，故選項(xiàng)D正確．答案：D2．汽車上坡的時(shí)候，司機(jī)必須換低擋，其目的是()A．減小速度，得到較小的牽引力 B．增大速度，得到較小的牽引力C．減小速度，得到較大的牽引力 D．增大速度，得到較大的牽引力解析：汽車在上坡時(shí)，汽車的牽引力除了要克服阻力以外，還要克服重力沿斜面向下的分力，所以需要增大牽引力F，由F牽＝eq\f(P,v)可知，在P一定的情況下，可通過(guò)減小v來(lái)實(shí)現(xiàn)增大牽引力F的目的，故選項(xiàng)C正確．答案：C3．如圖是甲、乙兩物體做功與所用時(shí)間的關(guān)系圖像，那么甲物體的功率P甲與乙物體的功率P乙相比是()A．P甲>P乙 B．P甲<P乙C．P甲＝P乙 D．無(wú)法判定解析：根據(jù)P＝eq\f(W,t)，功率表示單位時(shí)間內(nèi)做功的多少，對(duì)應(yīng)于Weq\a\vs4\al(－)t圖像的斜率大?。?yàn)橐覉D線斜率較大，所以乙物體的功率P乙較大，選項(xiàng)B正確．答案：B4．質(zhì)量為m，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P0的汽車沿平直公路行駛，當(dāng)它的加速度為a時(shí)，速度為v，測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為P1，假設(shè)運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定，則它在平直公路勻速行駛的最大速度是()A．v B．eq\f(P1,ma)C．eq\f(P0v,P1－mav) D．eq\f(P1v,P0－mav)解析：當(dāng)加速度為a時(shí)，由F＝Ff＋ma＝eq\f(P1,v)得，阻力Ff＝eq\f(P1,v)－ma，當(dāng)F＝Ff時(shí)，速度最大為vmax，則vmax＝eq\f(P0,Ff)＝eq\f(P0v,P1－mav)．答案：C5．(多選)如圖所示，物體A、B質(zhì)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，由靜止開(kāi)始都通過(guò)了相同的位移s，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．力F對(duì)A做功較多，做功的平均功率也較大B．力F對(duì)B做功較多，做功的平均功率也較大C．力F對(duì)A、B做的功和做功的平均功率都相同D．力F對(duì)A、B做功相等，但對(duì)A做功的平均功率較大解析：兩種情況下F、s相同，力F做的功相等，但B運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，其力F做功的平均功率較小，選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤．答案：ABC6．(多選)如果汽車以額定功率P由靜止出發(fā)，沿平直路面行駛，受到的阻力恒為Ff，則下列判斷正確的是()A．汽車行駛的最大速度為vmax＝eq\f(P,Ff)B．汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)C．汽車先做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)D．汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)解析：據(jù)F＝eq\f(P,v)知，汽車速度增大，牽引力F減小，加速度減小，故汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后勻速時(shí)，F(xiàn)＝Ff，最大速度vmax＝eq\f(P,F)＝eq\f(P,Ff)，選項(xiàng)A、C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤．答案：AC二、非選擇題(每小題10分，共20分)7．如圖所示，質(zhì)量為m＝2kg的木塊在傾角θ＝37°的斜面上由靜止開(kāi)始下滑，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0．5，已知：sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，g取10m/s2(1)前2s內(nèi)重力做的功．(2)前2s內(nèi)重力的平均功率．(3)2s末重力的瞬時(shí)功率．解析：(1)木塊所受的合外力F合＝mgsinθ－μmgcosθ＝mg(sinθ－μcosθ)＝2×10×(0．6－0．5×0．8)N＝4N．木塊的加速度a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(4,2)m/s2＝2m/s2．前2s內(nèi)木塊的位移l＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×2×22m＝4m．所以，重力在前2s內(nèi)做的功為W＝mglsinθ＝2×10×4×0．6J＝48J．(2)重力在前2s內(nèi)的平均功率為P＝eq\f(W,t)＝eq\f(48,2)W＝24W．(3)木塊在2s末的速度v＝at＝2×2m/s＝4m/2s末重力的瞬時(shí)功率P＝mgvsinθ＝2×10×4×0．6W＝48W．答案：(1)48J(2)24W(3)48W8．質(zhì)量為2×103kg的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為30×103W．在水平公路上能達(dá)到的最大速度為15m/s(1)汽車所受的阻力f．(2)汽車的速度為10m/s時(shí)，加速度a(3)若汽車從靜止開(kāi)始保持2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，解析：(1)由于勻速運(yùn)動(dòng)F＝f，由P＝Fv得f＝eq\f(Pmax,vmax)＝2×103N(2)由牛頓第二定律有：F－f＝ma又P＝Fv解得：a＝eq\f(\f(Pmax,v1)－f,m)＝0．5m/s2(3)由牛頓第二定律有：F－f＝mav2＝eq\f(Pmax,f＋ma)＝5m/s，所以t＝eq\f(v2,a)＝2．5s．答案：(1)2×103N(2)0．5m/s2(3)2．5(25分鐘50分)一、選擇題(每小題5分，共30分)1．(多選)關(guān)于功率，下列說(shuō)法正確的是()A．力對(duì)物體做功越快，力的功率一定越大B．在國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦特WC．力F越大，速度v越大，瞬時(shí)功率就越大D．機(jī)車功率一定時(shí)，速度越大，牽引力越小解析：功率是描述力對(duì)物體做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，選項(xiàng)A正確；國(guó)際單位制中，瓦特W是功率的單位，選項(xiàng)B正確；瞬時(shí)功率與力、速度及它們的夾角三個(gè)因素有關(guān)，力F越大，速度v越大，瞬時(shí)功率不一定大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)P＝Fv，選項(xiàng)D正確．答案：ABD2．雨滴在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力與其速率的平方成正比．若有兩個(gè)雨滴從空中落下，其質(zhì)量分別為m1、m2，落至地面前均已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則落地時(shí)其重力的功率之比為()A．m1∶m2 B．eq\r(m1)∶eq\r(m2)C．eq\r(m2)∶eq\r(m1) D．eq\r(m\o\al(3,1))∶eq\r(m\o\al(3,2))解析：根據(jù)雨滴所受阻力和速度的關(guān)系，落地時(shí)又是勻速直線，所以mg＝kv2，重力的功率P＝mgv，則兩雨滴的重力功率之比eq\f(P1,P2)＝eq\f(m1\r(m1),m2\r(m2))＝eq\r(\f(m\o\al(3,1),m\o\al(3,2)))．答案：D3．質(zhì)量為5噸的汽車，在水平路面上以加速度a＝2m/s2啟動(dòng)，所受阻力為1．0×103N，A．22kW B．2kWC．1．1kW D．20kW解析：設(shè)汽車牽引力為F，由牛頓第二定律F－F阻＝ma，可得F＝11000N，又因?yàn)関＝at＝2m/s，所以P＝Fv＝22000W＝22答案：A4．如圖所示，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．在此過(guò)程中拉力的瞬時(shí)功率變化情況是()A．逐漸增大 B．逐漸減小C．先增大，后減小 D．先減小，后增大解析：因小球速率不變，所以小球以O(shè)點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．受力分析如圖所示，因此在切線方向上應(yīng)有mgsinθ＝Fcosθ，得F＝mgtanθ．則拉力F的瞬時(shí)功率P＝Fvcosθ＝mgv·sinθ．從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，拉力的瞬時(shí)功率隨θ的增大而增大．選項(xiàng)A正確．答案：A5．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＝eq\f(k1,k2)v1C．v2＝eq\f(k2,k1)v1 D．v2＝k2v1解析：汽車的阻力分別為f1＝k1mg，f2＝k2mg，當(dāng)汽車以相同功率啟動(dòng)達(dá)到最大速度時(shí)，有F＝f，故由P＝Fv可知最大速度v＝eq\f(P,F)＝eq\f(P,f)，則eq\f(v1,v2)＝eq\f(f2,f1)＝eq\f(k2,k1)，有v＝eq\f(k1,k2)v1，故選項(xiàng)B正確．答案：B6．(多選)某種型號(hào)轎車凈重1500kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為140kW，最高時(shí)速可達(dá)252km/h．如圖為車中用于改變車速的擋位，手推變速桿到達(dá)不同擋位可獲得不同的運(yùn)行速度，從“1”～“5”速度逐漸增大，R是倒車擋A．轎車要以最大動(dòng)力上坡，變速桿應(yīng)推至“1”擋B．轎車要以最大動(dòng)力上坡，變速桿應(yīng)推至“5”擋C．在額定功率下以最高速度行駛時(shí)，轎車的牽引力為2000ND．在額定功率下以最高速度行駛時(shí)，轎車的牽引力為15000N解析：由P＝Fv得，在功率恒定時(shí)，轎車的速度越小，提供的牽引力越大，所以轎車要以最大動(dòng)力上坡，變速桿應(yīng)推至“1”擋，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；v＝252km/h＝70m/s，在額定功率下以最高速度行駛時(shí)，轎車的牽引力F＝eq\f(P,v)＝eq\f(140000W,70m/s)＝2000N，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：AC二、非選擇題(每小題10分，共20分)7．一輛質(zhì)量為2t的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率為30kW，在平直公路上能達(dá)到的最大速度為15m/s，當(dāng)汽車的速度為10m/s時(shí)，解析：當(dāng)汽車達(dá)到最大速度vmax＝15m/s時(shí)，牽引力F與阻力F由P＝Fvmax＝Ffvmax可得Ff＝F＝eq\f(P,vmax)＝eq\f(30×103,15)N＝2×103N當(dāng)汽車的速度為10F′＝eq\f(P,v)＝eq\f(30×103,10)N＝3×103N故F合＝F′－Ff＝(3×103－2×103)N＝1×103N由牛頓第二定律得a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(1×103,2×103)m/s2＝0．5m/s2．答案：0．5m8．汽車的質(zhì)量為m＝2．0×103kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為80kW，行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車重的0．1倍．若汽車從靜止開(kāi)始勻加速啟動(dòng)，加速度的大小為a＝1．0m/s2．達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持額定功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛