試卷第=page11頁，總=sectionpages33頁7.3《功率》同步練習(xí)（含答案）一、多選題1．一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，牽引力減小，速度增大C．汽車加速行駛時，牽引力增大，速度增大D．當(dāng)牽引力等于阻力時，速度達到最大值2．汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P，牽引力為F0，t1時刻，司機減小了油門，使汽車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時刻，汽車又恢復(fù)了勻速直線運動(設(shè)整個過程中汽車所受的阻力不變)。在下列選項中能正確反映汽車牽引力F、汽車速度v在這個過程中隨時間t的變化規(guī)律的是（）A． B． C． D．3．如圖甲所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運動。監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。取g=10m/s2，則（）A．物體質(zhì)量為1.5KgB．第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為W=2.0JC．第1.5s時摩擦力f的功率大小為2WD．第2s內(nèi)推力F做功的平均功率＝1.5W4．某汽車質(zhì)量為5t，發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車在運動中所受阻力的大小恒為車重的0.l倍。若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始勻加速啟動，經(jīng)過24s，汽車達到最大速度。取重力加速度g=10m/s2，在這個過程中，下列說法正確的是（）A．汽車的最大速度為12m/sB．汽車勻加速的時間為24sC．汽車啟動過程中的位移為120mD．4s末汽車發(fā)動機的輸出功率為60kW5．一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)重物的速度為時，起重機達到額定功率P。以后起重機保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到達到最大速度為止，則整個過程中，下列說法正確的是(重力加速度為g)（）A．鋼繩的最大拉力為mg B．鋼繩的最大拉力為C．重物的平均速度大小為 D．重物勻加速運動的加速度為二、單選題6．某型號汽車發(fā)動機的額定功率為P，在水平路面上勻速直線行駛受到的阻力恒為f不變，則（）A．在額定功率下汽車勻速直線行駛的速度將大于B．在額定功率下汽車勻速直線行駛的速度將小于C．以小于速度勻速直線行駛，汽車的實際輸出功率小于PD．以小于速度勻速直線行駛，汽車的實際輸出功率仍等于P7．從空中以40m/s的初速度水平拋出一重為10N的物體．物體在空中運動3s落地，不計空氣阻力，取g=10m/s2，則物體落地前瞬間，重力的瞬時功率為（）A．300W B．400W C．500W D．700W8．一物體在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段時間內(nèi)的速度隨時間變化情況如題5圖所示．關(guān)于拉力的功率隨時間變化的圖象是下圖中的可能正確的是A．B．C．D．9．如圖所示，一物體靜止在水平面上，在水平恒力F作用下由靜止開始運動，經(jīng)過時間t，前進距離為x，速度達到v，此時刻力F的功率為（）A．Fx B． C．Fv D．10．質(zhì)量為m的汽車，其發(fā)動機額定功率為P．當(dāng)它開上一個傾角為θ的斜坡時，受到的阻力為車重力的k倍，則車的最大速度為（）A．B．C．D．11．如圖甲所示，一個質(zhì)量m＝2kg的物塊靜止放置在粗糙水平地面O處，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，在水平拉力F作用下物塊由靜止開始向右運動，經(jīng)過一段時間后，物塊回到出發(fā)點O處，取水平向右為速度的正方向，物塊運動過程中其速度v隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示，g取10m/s2。則（）A．物塊經(jīng)過4s回到出發(fā)點B．4.5s時水平力F的瞬時功率為24WC．0~5s內(nèi)摩擦力對物塊先做負(fù)功，后做正功，總功為零D．0~5s內(nèi)物塊克服摩擦力做功為65J12．質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動，啟動過程的速度圖像如圖所示，段為直線，從時刻起汽車保持額定功率不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為f，則()A．時間內(nèi)，汽車的牽引力等于B．時間內(nèi)，汽車牽引力做功為C．時間內(nèi)，汽車的功率等于D．時間內(nèi)，汽車的功率等于13．汽車在一平直路面上勻速行駛，前方遇到一段泥濘的路面，導(dǎo)致汽車受到的阻力變大了，若汽車發(fā)動機的功率保持不變，經(jīng)過一段時間后，汽車在泥濘的路面做勻速運動，則在圖中關(guān)于汽車的速度隨時間變化關(guān)系正確的圖像是A． B．C． D．三、計算題14．發(fā)動機的額定功率是汽車長時間行駛時所能輸出的最大功率。某型號汽車發(fā)動機的額定功率是60kW，在水平路面上的行駛時所受的阻力為1800N，求發(fā)動機在額定功率下汽車勻速行駛的速度。假定汽車行駛速度為54Km/h，時受到的阻力不變，此時發(fā)動機輸出的實際功率是多少？15．如圖所示，位于水平面上的物體A，在斜向上的恒定拉力作用下，正以v=2m/s的速度向右做勻速直線運動。已知F的大小為100N，方向與速度v的夾角為37o，求：(1)拉力F對物體做功的功率是多大？(2)物體向右運動10s的過程中，拉力F對它做多少功？（sin37o=0.6，cos37o=0.8）16．汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車的質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，重力加速度取10m/s2。（1）汽車所能達到的最大速度是多少？（2）汽車保持額定功率不變從靜止起動后，當(dāng)汽車的加速度為2m/s2時速度多大？（3）若汽車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，這一過程能維持多長時間？17．圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機。在起重機將質(zhì)量m=1.0×103kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上先做勻加速直線運動，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，保持該功率繼續(xù)提升重物直到重物以vm=1.0m/s勻速上升。取g=10m/s2，不計額外功。求：（1）重物勻加速上升時，起重機對重物的作用力F1(保留三位有效數(shù)字)；（2）起重機允許輸出的最大功率Pm(保留兩位有效數(shù)字)；（3）重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間t1(保留兩位有效數(shù)字)。18．某汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5t，汽車在運動中所受阻力的大小恒為車重的0.1倍。（g取10m/s2）(1)若汽車以額定功率啟動，則汽車所能達到的最大速度是多少？(2)當(dāng)汽車速度達到5m/s時，其加速度是多少？(3)若汽車以恒定加速度0.5m/s2啟動，則其勻加速過程能維持多長時間？答案第=page11頁，總=sectionpages22頁答案第=page11頁，總=sectionpages22頁參考答案1．BD【解析】【詳解】根據(jù)P=Fv知，速度增大，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度減小，由于加速度的方向與速度方向相同，則速度增大。當(dāng)加速度減小到零，牽引力等于阻力，速度達到最大，然后做勻速直線運動。故BD正確，AC錯誤。2．AD【解析】【分析】【詳解】汽車以功率P、速度v0勻速行駛時，牽引力與阻力平衡。當(dāng)司機減小油門，汽車的功率減為的瞬間，速度v不變，由P=Fv可知，汽車的牽引力突然減小到原來的一半，即為，阻力f沒有變化，汽車的牽引力小于阻力，汽車開始做減速運動，速度v減小，功率保持為，由P=Fv可知，隨v減小，牽引力逐漸增大，汽車受到的合力變大，由牛頓第二定律得知，汽車的加速度逐漸減小，汽車做加速度減小的減速運動，當(dāng)汽車牽引力再次等于阻力，汽車再次勻速運動，由P=Fv得知，此時汽車的速度為原來的一半，故AD正確，BC錯誤。故選AD。3．BC【解析】【分析】【詳解】A．由圖可知，當(dāng)F為2N，物體做勻速直線運動，即此時摩擦力大小等于F的大小，為2N，在t=1s到t=2s時，物體做勻加速直線運動，由牛頓第二定律得由v—t圖可知斜率表示加速度大小，則代入解得故A錯誤；B．第2秒內(nèi)的位移為可知第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為故B正確；C．第1.5s時物體的速度為第1.5s時摩擦力f的功率大小為故C正確；D．第2s內(nèi)推力F做功為則第2s內(nèi)推力F做功的平均功率故D錯誤。故選BC。4．AC【解析】【分析】【詳解】A．當(dāng)阻力與牽引力平衡時，汽車速度達到最大值，由汽車的功率和速度關(guān)系可得解得故A正確；B．汽車以0.5m/s2的加速度運動時,當(dāng)汽車的功率達到額定功率時，汽車達到了勻加速運動階段的最大速度,由汽車的功率和速度關(guān)系可得由牛頓第二定律，可得此時汽車的牽引力為由以上方程可得這一過程能維持的時間故B錯誤；C．勻加速過程中汽車通過的位移為啟動過程中，由動能定理得解得，汽車啟動過程中的位移為x=120m故C正確；D．由B項分析可知，4s末汽車還在做勻加速運動，實際功率小于額定功率，所以4s末汽車發(fā)動機的輸出功率小于60kW，故D錯誤；故選AC。5．BD【解析】【分析】【詳解】AB．加速過程物體處于超重狀態(tài)，鋼索拉力較大，拉力值將大于mg，鋼繩的最大拉力就是勻加速過程中鋼繩的拉力，因為當(dāng)重物的速度為時，起重機達到額定功率P，根據(jù)P=Fv可得故A錯誤，B正確；C．起重機保持該功率不變時做加速度減小的變加速運動，故重物的平均速度大小不等于，故C錯誤；D．重物勻速運動階段，由牛頓第二定律可知F-mg=ma解得故D正確。故選BD。6．C【解析】【分析】【詳解】AB．在額定功率下汽車勻速直線行駛，牽引力等于阻力，故速度為故AB錯誤；CD．以小于速度勻速直線行駛，牽引力等于阻力，故功率故C正確，D錯誤。故選C。7．A【解析】【分析】【詳解】重物在豎直方向的分速度為vy=gt=30m/s；重力的功率P=mgvy=300W．故A正確，BCD錯誤．【點睛】本題難度較小，公式P=Fv中的v是在F方向上的分速度8．D【解析】試題分析：由圖知：在時間內(nèi)，物體做初速度為零的勻加速運動，，由牛頓第二定律得：，則拉力的功率為；在時刻以后，物體做勻速運動，不變，則，，P不變，故D正確．考點：功率、平均功率和瞬時功率【名師點睛】根據(jù)物理規(guī)律得到解析式，再選擇圖象是常用的方法．本題根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合得到P的表達式是關(guān)鍵．9．C【解析】【分析】【詳解】題目中讓求的是拉力在t秒末的瞬時功率，此時對應(yīng)的瞬時速度為v，所以拉力F的瞬時功率為，故C正確，ABD錯誤。故選C。10．D【解析】【詳解】當(dāng)牽引力等于阻力時，汽車達到最大速度，汽車勻速運動時，受力平衡，由于汽車是沿傾斜的路面向上行駛的，對汽車受力分析可知，汽車的牽引力F＝f+mgsinθ＝kmg+mgsinθ＝mg（k+sinθ），由功率P＝Fv，所以上坡時的速度：，故A、B、C錯誤，D正確.11．B【解析】【分析】【詳解】A．由圖象可知，在4s內(nèi)一直向右運動，因此物塊經(jīng)過4s距離出發(fā)點最遠，A錯誤；C．整個運動過程中，摩擦的方向始終與運動方向相反，因此摩擦力始終做負(fù)功，C錯誤；D．在圖象中，圖象與時間軸圍成的面積絕對值之和等于路程，因此5s內(nèi)運動的路程克服摩擦做的功D錯誤；B．在圖象中，圖象的斜率表示加速度，由圖可知，在4~5s時間內(nèi)物體反向向左運動，加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)得水平力的大小而4.5s時的速度大小為1.5m/s，因此該時刻的瞬時功率B正確。故選B。12．D【解析】【詳解】0～t1時間內(nèi)，汽車做勻加速直線運動，加速度a=，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-Ff=ma，解得牽引力F=Ff+m，故A錯誤。根據(jù)動能定理，在時間內(nèi)，汽車合外力做功為，選項B錯誤；汽車的額定功率P=Fv1=（Ff+m）v1，故C錯誤。當(dāng)牽引力等于阻力時，速度達到最大，故t1～t2時間內(nèi)，汽車已達到額定功率，則P=fv2，故D正確。故選D。13．B【解析】【分析】【詳解】汽車遇到一段泥濘的路面，導(dǎo)致汽車受到的阻力變大，速度減小，汽車做加速度逐漸減小的減速運動，汽車的速度隨時間變化關(guān)系正確的圖像是B．14．，【解析】【分析】【詳解】發(fā)動機在額定功率下汽車勻速行駛的牽引力①再根據(jù)功率公式②聯(lián)立①②式解得當(dāng)汽車行駛速度為③汽車受到的阻力不變，且牽引力等于阻力，再由公式④聯(lián)立①③④式解得15．(1)160W；(2)1600J【解析】【分析】【詳解】(1)拉力F和物體速度的方向不一致，根據(jù)功率的普遍表達式得，拉力F對物體做功的功率為(2)物體向右運動10s的過程中，拉力的功率保持不變，所以拉力F對它做的功為16．（1）12m/s；（2）4m/s；(3)16s【解析】【分析】【詳解】（1）當(dāng)阻力和牽引力相等時，速度最大，故有（2）從靜止開始運動過程中，受到牽引力和阻力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得解得；根據(jù)，可得此時的速度為（3）汽車由靜止開始做勻加速起動的過程中a不變，當(dāng)v增大時，P增大。當(dāng)時，此過程結(jié)束，有解得17．(1)1.02×104N；(2)1.0×104W；(3)4.9s【解析】【分析】【詳解】(1)根據(jù)牛頓第