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2019-2020年高中物理 第1章 功和功率 第3講 功率題組訓(xùn)練 魯科版必修2 [時(shí)間：60分鐘] 題組一　對功率的理解 1．下列關(guān)于功率的說法中正確的是(　　) A．由P＝知，力做的功越多，功率越大 B．由P＝Fv知，物體運(yùn)動(dòng)得越快，功率越大 C．由W＝Pt知，功率越大，力做的功越多 D．由P＝Fvcos α知，某一時(shí)刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大 2．汽車上坡的時(shí)候，司機(jī)必須換擋，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 3．拖拉機(jī)耕地時(shí)一般比在道路上行駛得慢，這樣做的目的是(　　) A．節(jié)省材料 B．提高柴油機(jī)的功率 C．提高傳動(dòng)機(jī)械的效率 D．提高拖拉機(jī)的牽引力 題組二　功率的計(jì)算 4．某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體，第一次使此物體從靜止開始在光滑水平面上前進(jìn)s距離，第二次使此物體從靜止開始在粗糙水平面上前進(jìn)s距離．若先后兩次拉力做的功分別為W1和W2，拉力做功的平均功率分別為P1和P2，則(　　) A．W1＝W2，P1＝P2 B．W1＝W2，P1＞P2 C．W1＞W(wǎng)2，P1＞P2 D．W1＞W(wǎng)2，P1＝P2 5．一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，從t＝0時(shí)刻開始，將一個(gè)大小為F的水平恒力作用在該木塊上，在t＝T時(shí)刻F的功率是(　　) A. B. C. D. 6．如圖1所示，在光滑的水平面上放著一個(gè)質(zhì)量為10 kg的木箱，拉力F與水平方向成60角，F(xiàn)＝2 N．木箱從靜止開始運(yùn)動(dòng)，4 s末拉力的瞬時(shí)功率為(　　) 圖1 A．0.2 W B．0.4 W C．0.8 W D．1.6 W 7．一輛小車在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起，小車所受牽引力和阻力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示，則作用在小車上的牽引力F的功率隨時(shí)間變化的規(guī)律是下圖中的(　　) 圖2 8．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＝v1 C．v2＝v1 D．v2＝k2v1 題組三　對機(jī)車啟動(dòng)問題的理解及應(yīng)用 9．汽車以恒定功率P由靜止出發(fā)，沿平直路面行駛，最大速度為v，則下列判斷正確的是(　　) A．汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng) B．汽車先做加速度越來越大的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng) C．汽車先做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng) D．汽車先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng) 10．汽車由靜止開始運(yùn)動(dòng)，若要使汽車在開始運(yùn)動(dòng)后一小段時(shí)間內(nèi)保持勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則(　　) A．不斷增大牽引力和牽引力的功率 B．不斷減小牽引力和牽引力的功率 C．保持牽引力不變，不斷增大牽引力功率 D．不能判斷牽引力功率怎樣變化 11．質(zhì)量為m的汽車由靜止開始以加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，汽車達(dá)到額定功率，則下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)t即為汽車額定功率下的速度最大值 B．a(chǎn)t還不是汽車額定功率下速度最大值 C．汽車的額定功率是ma2t D．題中所給條件求不出汽車的額定功率 題組四　綜合應(yīng)用 12．從空中以10 m/s的初速度水平拋出一質(zhì)量為1 kg的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)了3 s后落地，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，求3 s內(nèi)物體所受重力做功的平均功率和落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率． 13．質(zhì)量為2 000 kg、額定功率為80 kW的汽車，在平直公路上行駛中的最大速度為20 m/s.若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2 m/s2，運(yùn)動(dòng)中的阻力不變．求： (1)汽車所受阻力的大小； (2)3 s末汽車的瞬時(shí)功率； (3)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間； (4)汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)中牽引力所做的功． 答案精析 第3講　功　率 1．D　[在公式P＝中，只有P、W、t中兩個(gè)量確定后，第三個(gè)量才能確定，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；在P＝Fv中，P與F、v有關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在P＝Fvcos α中，P還與α有關(guān)，故選項(xiàng)D正確．] 2．C 3．D 4．B　[兩次拉物體用的力都是F，物體的位移都是s.由W＝Fs可知W1＝W2.物體在粗糙水平面上前進(jìn)時(shí)，加速度a較小，由s＝at2可知用時(shí)較長，再由P＝可知P1>P2.選項(xiàng)B正確．] 5．B　[木塊的加速度a＝，t＝T時(shí)速度v＝aT＝，瞬時(shí)功率P＝Fv＝.] 6．B　[木箱的加速度a＝＝0.1 m/s2,4 s末的速度v＝at＝0.4 m/s，則瞬時(shí)功率P＝Fvcos α＝0.4 W，B正確．] 7．D　[車所受的牽引力和阻力恒定，所以車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力的功率P＝Fv＝F(v0＋at)，故選項(xiàng)D正確．] 8．B　[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＝＝，則＝＝，有v2＝v1，故選B.] 9．C　[汽車在恒定功率下的啟動(dòng)中，力的大小與v的大小有關(guān)．] 10．C　[汽車保持勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所受合力不變，其中牽引力也不變，但速度增大，牽引力的功率增大，C對，A、B、D錯(cuò)．] 11．BD　[汽車在額定功率下的最大速度是a＝0時(shí)，vm＝＝，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；汽車的功率是牽引力的功率，不是合力的功率，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由F－f＝ma，F(xiàn)＝f＋ma，因f不知，則F不知，故求不出汽車的額定功率，故D項(xiàng)正確．] 12．150 W　300 W 解析　設(shè)物體從拋出到落地的豎直位移為h，則3 s內(nèi)重力做功的平均功率 ＝＝， 又因?yàn)閔＝gt2， 由以上兩式可得＝mg2t＝150 W 設(shè)該物體在3 s末的瞬時(shí)速度為v3，則物體落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為： P＝mgv3cos θ＝mgv3y， 又因?yàn)関3y＝gt， 所以P＝mg2t＝300 W 因?yàn)橹亓楹懔Γ? s內(nèi)重力做功的平均功率也可由 ＝Fcos θ求得． ＝mgcos θ＝mgy， 又因?yàn)閥＝＝＝gt， 所以＝mggt＝150 W. 13．(1)4 000 N　(2)4.8104 W　(3)5 s　(4)2105 J 解析　(1)所求的是運(yùn)動(dòng)中的阻力，若不注意“運(yùn)動(dòng)中的阻力不變”，則阻力不易求出．以最大速度行駛時(shí)，根據(jù)P＝Fv，可求得F＝4 000 N．而此時(shí)牽引力和阻力大小相等． (2)由于3 s時(shí)的速度vt＝at＝6 m/s， 而牽引力由F′－f＝ma 得F′＝8 000 N， 故此時(shí)的功率為P＝F′v＝4.8104 W. (3)設(shè)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則t時(shí)刻的速度為vt＝at，這時(shí)汽車的功率為額定功率．由P＝Fv，將F＝8 000 N和vt＝at代入得t＝5 s. (4)勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力為恒力，牽引力所做的功 W＝Fs＝Fat2＝8 000252 J＝2105 J