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2019-2020年高中物理 4.2 功 率每課一練 教科版必修2 一、選擇題 1．關(guān)于功率，下列說法正確的是 (　　) A．由P＝可知，只要知道W和t的值就可以計算出任意時刻的功率 B．由P＝Fv可知，汽車的功率一定與它的速度成正比 C．當(dāng)P＝ Fv可知，牽引力一定與速度成反比 D．當(dāng)汽車功率P一定時，牽引力一定與速度成反比 2．關(guān)于額定功率與實際功率，下列說法中錯誤的是(　　) A．正常條件下可以長時間工作的功率叫額定功率 B．機器在工作時發(fā)動機實際輸出的功率叫實際功率 C．實際功率可以小于額定功率，但絕不能大于額定功率 D．機器的實際功率可能會暫時超過額定功率，但不能長時間工作 3．物體在水平恒力F作用下，由靜止開始沿水平面由A點運動了x到達B點，則(　　) A．水平面光滑時，力F對物體做功的平均功率較大 B．水平面不光滑時，力F對物體做功的平均功率較大 C．水平面光滑時，力F在B點的瞬時功率較大 D．水平面不光滑時，力F在B點的瞬時功率較大 4．一個質(zhì)量為m的小球做自由落體運動，那么，在前t秒內(nèi)重力對它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬時功率P分別為(t秒末小球未著地)(　　) A.＝mg2t2，P＝mg2t2 B.＝mg2t2，P＝mg2t2 C.＝mg2t，P＝mg2t D.＝mg2t，P＝2mg2t 圖1 5．一輛汽車在水平路面上做勻速運動，從某時刻開始，牽引力F和阻力f隨時間t的變化規(guī)律如圖1所示．則t1到t2時間內(nèi)，汽車牽引力的功率P隨時間t變化的關(guān)系圖象應(yīng)是(　　) 6．水平恒力F作用在一個物體上，使該物體由靜止沿光滑水平面在力的方向上移動距離x，恒力F做的功為W1，平均功率為P1；再用同樣的水平力F作用在該物體上，使該物體在粗糙的水平面上在力的方向上由靜止移動距離x，恒力F做的功為W2，平均功率為P2，下面哪個選項是正確的(　　) A．W1P2 B．W1>W2，P1>P2 C．W1＝W2，P1>P2 D．W1P2＝P3 C．P3>P2>P1 D．P1>P2>P3 10．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．能正確表示這一過程中汽車牽引力F和速度v隨時間t變化的圖象是(　　) 二、非選擇題 11．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，物體在空中運動了3 s后落地，不計空氣阻力，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重力做功的瞬時功率． 12．質(zhì)量為m＝4.0103 kg的汽車，發(fā)動機的額定功率為P＝40 kW，汽車從靜止開始以a＝0.5 m/s2的加速度行駛，所受阻力f＝2.0103 N，則汽車勻加速行駛的最長時間為多少？汽車可能達到的最大速度為多少？ 第2節(jié)　功　率 1．D　2.C 3．AC　[水平面光滑時到達B點的瞬時速度較大，瞬時功率較大；水平面光滑時平均速度較大，平均功率也較大，A、C對，B、D錯．] 4．C　[前t秒內(nèi)重力做功的平均功率 ＝＝＝mg2t t秒末重力做功的瞬時功率 P＝Fv＝mggt＝mg2t. 故C正確．] 5．C　[由圖可知，t1到t2時間內(nèi)，F(xiàn)與f均不變且Fa2； 由運動學(xué)公式得 x＝a1t＝a2t，所以t1P2，C正確．] 7．C　[設(shè)物體受到的阻力為f，由題圖可知 0～2 s內(nèi)物體做加速度a＝3 m/s2的勻加速運動，F(xiàn)、f不變，功率P增大； 2～6 s內(nèi)物體做勻速直線運動，物體受力平衡，則 2 s末物體受到的拉力F突變?yōu)镕min＝f，功率由P2＝Fv2突變?yōu)镻2′＝fv2； 由功率公式知F＝＝ N＝5 N， f＝＝ N＝ N 由牛頓第二定律知 m＝＝ kg＝ kg] 8．B　[汽車勻加速到額定功率后做加速度減小的加速運動，直到加速度為零，速度達最大值，A錯，B對．汽車合外力為ma，牽引力大于ma，汽車的額定功率大于ma2t，時間t內(nèi)做的功大于ma2t2，C、D錯．] 9．A　[設(shè)物體質(zhì)量為m，三種情況下物體的加速度a相同，據(jù)牛頓第二定律得 F1－mgsin α＝ma，F(xiàn)2cosα－mgsin α＝ma，F(xiàn)3cos θ－mgsin α＝ma.所以F1＝F2cos α＝F3cos θ，又因加速度相同，斜面長度相同，所以三種情況下物體到達斜面頂端時的速度相等，所以由功率公式可知P1＝P2＝P3，選A.] 10．AD　[由P＝Fv可判斷，開始時汽車做勻速運動，則F0＝f，P＝F0v0，v0＝，當(dāng)汽車功率減小一半時，P′＝，汽車開始做變減速運動，其牽引力為F1＝＝＝，加速度大小為a＝＝－，由此可見，隨著汽車速度v的減小，其加速度a也減小，最終以v＝做勻速運動，故A正確；同理，可判斷出汽車的牽引力隨時間t的變化圖線與D項一致，D也正確．] 11．150 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)重力的平均功率＝＝，又因為h＝gt2， 由以上兩式可得＝mg2t＝150 W 設(shè)該物體在3 s末的瞬時速度為v3， 則物體落地時重力做功的瞬時功率 P＝mgv3cos θ＝mgv3y， 又因為v3y＝gt， 所以P＝mg2t＝300 W 因為重力為恒力，3 s內(nèi)重力做功的平均功率也可由 ＝Fcos θ求得． ＝mgcos θ＝mg， 又因為＝＝＝gt， 所以＝mggt＝150 W. 12．20 s　20 m/s 解析　汽車勻加速行駛時，汽車發(fā)動機的牽引力為F， 則根據(jù)牛頓第二定律：F－f＝ma，得 F＝ma＋f＝4.01030.5 N＋2.0103 N ＝4.0103 N 汽車勻加速運動的末速度為v，則P＝Fv， v＝＝ m/s＝10 m/s 根據(jù)運動學(xué)公式v＝at，有t＝＝ s＝20 s 當(dāng)汽車加速度為零時，汽車有最大速度vm，此時，牽引力F′＝f，則 vm＝＝＝ m/s＝20 m/s.