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物理第四章机械能及其守恒定律2 功率精品当堂达标检测题

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这是一份物理第四章机械能及其守恒定律2 功率精品当堂达标检测题，共18页。试卷主要包含了0分），【答案】C，【答案】D，【答案】B等内容，欢迎下载使用。

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4.2功率同步练习教科版（ 2019）高中物理必修第二册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

题号	一	二	三	四	总分
得分

注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

关于功率以下说法正确的是

A. 据可知，机器做功越多，其功率就越大
B. 据可知，汽车牵引力一定与速度成反比
C. 据可知，只要知道在时间内机器所做的功，就可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D. 根据可知，发动机功率一定时，汽车的牵引力与运动速度成反比

在抢险救灾工作中常见到直升机的身影．如图为直升机抢救伤员的情景，直升机悬停在空中，用绳索将伤员由静止向上吊起，绳索对伤员做功的功率恒定．则在伤员加速上升的过程中不计空气阻力

A. 绳索对伤员的拉力越来越大
B. 伤员克服重力做功的功率恒定
C. 伤员运动的速度变化越来越慢
D. 合力对伤员做功的功率越来越大

关于功率，下列说法正确的是

A. 功率是描述力对物体做功多少的物理量
B. 力做功时间越长，力的功率一定越小
C. 力对物体做功越快，力的功率一定越大
D. 力越大，速度越大，瞬时功率就越大

汽车爬坡时，驾驶员的操作是：加大油门，同时将变速器换成低速档．加大油门是使发动机发挥最大的功率，换用低速档是为了减速．那么，在爬坡时，减少汽车的速度是为了

A. 保证安全 B. 获取更大的动力
C. 省油 D. 增大惯性

质量为的物体做自由落体运动，经过落地．取关于重力做功、功率，下列说法正确的是

A. 下落过程中重力做功是
B. 下落过程中重力的平均功率是
C. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是
D. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是

关于功和功率的概念，下列说法正确的是

A. 功有正、负之分，说明功有方向
B. 由可知，功率一定时，牵引力与速度成反比
C. 由可知，机器做功越多，其功率就越大
D. 由可知，只要知道时间内机器做的功，可以求这段时间内任意时刻机器做功的功率

关于功率，下列说法正确的是

关于功率下列说法正确的是

A. 力对物体做的功越多，表示这个力的功率就越大
B. 力对物体做的功时间越短，表示这个力的功率就越大
C. 单位时间内物体做的功越多，表示功率越大
D. 当汽车匀速运动时，则牵引力和阻力大小相等，此时牵引力做功的功率为零

关于功率的公式，下列说法正确的是

A. 机器做功越多，其功率越大
B. 若做功的时间趋近于，则该功率为瞬时功率
C. 平均功率很大，则任意时刻的功率都很大
D. 功率与功成正比，与时间成反比

关于功率，下列说法正确的是

A. 根据功率，做功越多，功率就越大
B. 根据功率，可以求出任意时刻的功率
C. 根据功率可知，汽车的牵引力与速度成反比
D. 根据功率可知，汽车的功率一定时，它的牵引力与速度成反比

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

关于功率的说法，正确的是

A. 由知，在相同的时间内，力做功越多，功率就越大
B. 由知，物体运动越快，功率越大
C. 由知，功率越大，力做功越多
D. 由知，某一时刻，力大和速率大，功率不一定大

一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力随时间变化关系图线如图所示。若汽车的质量为，阻力恒定，汽车的最大功率恒定，则以下说法正确的是

A. 汽车的最大功率为
B. 汽车匀加速运动阶段的加速度为
C. 汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动
D. 汽车从静止开始运动内位移是

一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率之后保持额定功率运动，后汽车匀速运动，其图象如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到的阻力为车重的倍，重力加速度取。则

A. 汽车在前内的加速度为
B. 汽车在前内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为
D. 汽车的最大速度为

关于功率，下列说法正确的有

A. 物体做功越大，功率越大
B. 物体做功时间越长，功率越小
C. 功率是描述物体做功快慢的物理量
D. 根据，汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比

第II卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

在研究匀变速度直线运动规律的实验中，小车拖着纸带运动，每秒次的打点计时器打出的纸带如图所示，选出、、、、共个记数点，每相邻两个点间还有个实验点未画出，则小车在打点计时器打出第个计数点时的瞬时速度是______，小车的加速度是______已测得，，，结果保留两位小数。

“探究加速度与力、质量的关系”的实验采用的是控制变量法。研究物体加速度与力的关系时，应保持物体的____ 填“合力”或“质量”不变；研究物体加速度与合力的关系时，作出的图像如图所示，由图可知，与成____ 填“正比”或“反比”。

用的水平拉力作用在某一物体上，使物体从静止开始沿光滑水平桌面做匀加速直线运动，在内物体前进的过程，拉力对物体所做的功为_____，末拉力的瞬时功率为_____。

物体从高处做自由落体运动，全程运动的时间_______。则物体在下落一半时间时的速度_______。
某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

用天平测出电动小车的质量为；
将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；
接通打点计时器其打点时间间隔为；
使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器设小车在整个过程中所受的阻力恒定。
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据，回答下列问题结果保留两位有效数字：
该电动小车运动的最大速度为______；
该电动小车的额定功率为______。

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

质量的物体，在水平方向力的作用下，物体与平面间的动摩擦因数。物体从静止开始运动，运动时间。求：

力在内对物体所做的功

力在内对物体所做功的平均功率

在末力对物体做功的瞬时功率

上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在候客上车间隙充电秒钟到分钟，就能行驶到公里．假设有一辆超级电容车，质量，额定功率当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的倍，，求：
超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度；
若超级电容车从静止开始，保持以的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能维持多长时间？
一列火车总质量，发动机的额定功率，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力是车重的倍，。

求列车在水平轨道上行驶的最大速度；

在水平轨道上，发动机以额定功率工作，求当行驶速度为时，列车的瞬时加速度的大小；

若火车从静止开始，保持的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间。

答案和解析

1.【答案】

【解析】

【分析】
平均功率对应的是一个过程中做功快慢的描述，而瞬时功率描述的是某一时刻的，注意区分。
本题重点考查了平均功率和瞬时功率的基本概念和应用。
【解答】
A.据可知，相同时间内，机器做功越多，其功率就越大，故A错误；
B.据可知，当功率恒定时，牵引力与速度成反比，故B错误；
C.据可知，知道时间内机器所做的功，就可以求得这段时间内做功的平均功率，故C错误；
D.根据可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比，故D正确。
故选D。

2.【答案】

【解析】

【分析】
绳索对伤员做功的功率恒定，由，伤员的速度增大，所以绳上的拉力变小；当拉力等于重力时合力为零，合力的功率为零。
本题主要考查功率的概念以及瞬时功率，难度一般。
【解答】
解：绳索对伤员的拉力做功的功率不变，而伤员加速上升，速度增大，由可知，绳索对伤员的拉力越来越小，项错误；由可知，伤员克服重力做功的功率不断增大，项错误；由可知，伤员运动的加速度越来越小，速度变化得越来越慢，项正确；合力对伤员做功的功率，由于不变，速度越来越大，则合力对伤员做功的功率越来越小，项错误．
故选C。

3.【答案】

【解析】解：、功率是描述做功快慢的物理量，故A错误。
B、根据知，力做功时间越长，功率不一定小，故B错误。
C、功率是描述做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故C正确。
D、根据知，力越大，速度越大，瞬时功率不一定大，若与的夹角为度，则瞬时功率为零，故D错误。
故选：。
功率等于单位时间做功的多少，反映做功快慢的物理量，功率的大小与做功的多少无关．
解决本题的关键知道功率的物理意义，知道功率的大小与做功的多少以及做功的时间无关．

4.【答案】

【解析】

【分析】
当油门调到最大时，功率达最大此时功率无法再增加，由可分析减少车速的原因。
【解答】
根据功率方程：，当汽车爬坡时，汽车重力沿斜面向下的分力成为汽车运动的阻力，阻力增大，所以汽车减小速度以获得更大的牵引力，ACD错误，B正确。
故选B．

5.【答案】

【解析】解：根据，
重力做功为
则重力做功的平均功率故AB错误．
D.落地时物体的速度，则重力做功的瞬时功率故C错误，D正确．
故选D。
根据位移时间公式求出物体的下落的高度，从而求出重力做功的大小，根据平均功率公式求出重力的平均速度功率．
结合速度时间公式求出下落的速度，根据瞬时功率公式求出重力的瞬时功率．
解决本题的关键掌握平均功率和瞬时功率的求出，知道平均功率和瞬时功率的区别．

6.【答案】

【解析】

【分析】

公式能量转化的量度；功是标量；功率表示做功快慢的物理量，做功多，功率不一定大，还与时间有关。
本题就是考查学生对功率概念的理解，知道功率是表示做功的快慢的物理量，做的功多，功率也不一定大。

【解答】
A.功是标量，没有方向，正负表示动力还是阻力做功，故A错误；
B.由可知，功率一定时，牵引力与速度成反比；故B正确；
C.功率是反映做功快慢的物理量，力做功越多，功率不一定越大，还要看用了多长时间，故C错误；
D.由功率的定义式求出的是平均功率而不是瞬时功率；故D错误；
故选B。

7.【答案】

8.【答案】

【解析】解：、根据知，力对物体做的功越多，功率不一定大，故A错误。
B、根据知，力对物体做的功时间越短，功率不一定大，故B错误。
C、功率等于单位时间内物体做功的多少，单位时间内做功越多，功率越大，故C正确。
D、当汽车匀速运动时，合力为零，但是牵引力不为零，根据知，牵引力功率不为零，故D错误。
故选：。
功率等于单位时间内做功的多少，表示做功快慢的物理量，做功越多，功率不一定大．
解决本题的关键知道功率的物理意义，表示做功快慢的物理量，功率的大小与做功的多少无关．

9.【答案】

【解析】

【分析】
本题就是考查学生对功率概念的理解，知道功率是表示做功的快慢的物理量，做的功多，功率不一定大。
【解答】
A.做功的多少由功率和时间共同决定，项错误；
B.如果做功的时间趋近于，则该功率为瞬时功率，项正确；
C.平均功率很大，不一定任意时刻的功率很大，项错误；
D.是功率的定义式，功率与功不成正比，与时间也不成反比，项错误。
故选B。

10.【答案】

【解析】

【分析】
根据求出的功率是某段时间内的平均功率，不能表示任意时刻的功率，根据瞬时功率的公式，在功率一定的条件下，牵引力与速度成反比。
解决本题的关键区分平均功率和瞬时功率，平均功率是某顿时间内的功率，瞬时功率是某个时刻的功率，两个功率的求法不同。
【解答】
A、根据知，机械功越多，功率不一定大，还与时间有关，故A错误；
B、根据求出的功率是某段时间内的平均功率，不能表示任意时刻的功率，故B错误；
、根据瞬时功率的公式，在功率一定的条件下，牵引力与速度成反比，故C错误，D正确。
故选：。

11.【答案】

【解析】

【分析】
功率是表示物体做功快慢的物理量，平均功率可以用来计算，而公式既可以计算瞬时功率，又可以计算平均功率。
本题考查的是对功率的物理意义的理解，功率是表示物体做功快慢的物理量。
【解答】
A.功率是表示物体做功快慢的，由公式可知，在相同时间内，力对物体做功越多功率越大，如果时间不一样，那就不能比较快慢了，所以A正确；
B.由知，物体运动越快，功率还与力大小有关，故功率不一定越大，故B错误；
C.由知，功率越大，用时越短，故力做功不一定越多，故C错误；
D.由知，某一时刻，力大和速率大，它们的夹角越大，功率不一定大，故D正确。
故选AD。

12.【答案】

【解析】

【分析】
由图分析牵引力的变化，然后结合分析功率的变化，由牛顿第二定律了分析加速度的变化，由位移公式求出位移。
解决本题的关键能够从图线中分析出牵引车的运动情况，要掌握牵引力功率公式，该式反映了牵引力与速度的关系。
【解答】
、根据图像可知，汽车在前内受到牵引力恒定，故此阶段汽车做匀加速运动，内牵引力逐渐减小，此过程汽车做加速度减小的加速运动，，根据汽车启动特点可知，末后汽车功率达到最大值并以此最大值做恒功率运动，后牵引力再次达到恒定值，说明此后汽车达到最大车速且做匀速直线运动，
由以上分析可知，汽车运动过程中所受到的阻力，
则在匀加速阶段可由牛顿第二定律可得，汽车在匀加速阶段加速度为，
则末时速度为，
所以汽车的最大功率为，故C错误，AB正确；
D.此过程汽车位移为，
当汽车以最大速度运动时，由，
得汽车的最大速度为，
汽车在∽内以恒定功率运动，
设此过程位移为，
由动能定理得：，
代入数据解得：，
则在∽内位移为，故D错误。
故选AB。

13.【答案】

【解析】

【分析】
汽车在前内做匀加速运动，根据速度图象的斜率读出加速度，由牛顿第二定律求出牵引力。汽车在末功率达到额定功率，由求出额定功率。汽车做匀速运动时，牵引力与阻力大小相等，由，求出最大速度。
本题考查读图能力和分析汽车启动过程的能力，抓住汽车速度最大的临界条件：牵引力与阻力大小相等。
【解答】
汽车在前内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：，，解得，故A正确，B错误。
汽车在末功率达到额定功率，，当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即，最大速度，故C正确，D错误；
故选AC。

14.【答案】

【解析】

【分析】
功率等于单位时间内做功的多少，反映做功快慢的物理量，对于发动机，功率一定，根据分析牵引力与速度的关系。
解决本题的关键知道功率的定义式，知道功率是反映做功快慢的物理量。
【解答】
A.根据知，力对物体做功越多，功率不一定大，还与时间有关，故A错误；
B.根据知，做功的时间越长，功率不一定小，故B错误；
C.功率是描述做功快慢的物理量，故C正确；
D.根据知，汽车发动机功率一定，牵引力与速度成反比，故D正确；
故选CD。

15.【答案】；；质量；正比；；；；；

【解析】

【分析】
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．
要注意单位的换算和有效数字的保留．
能够运用逐差法求解加速度．
【解答】
解：电磁式打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，其工作电压小于，一般是，电源的频率是时，它每隔打一次点，即一秒打个点；
平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故：
由于相邻的计数点间的位移之差不完全相等，故采用逐差法求解加速度．
小车运动的加速度计算表达式为
代入数据得．
故答案为：，．
【分析】
“探究加速度与力、质量的关系”的实验采用的是控制变量法即研究三个物理量之间的关系时，先控制一个物理量不变根据图线得出与的关系．研究三个物理量之间的关系，必须先控制一个物理量不变，然后研究另外两个物理量的关系，这种方法称为控制变量法，掌握控制变量法在物理学中的运用．
【解答】
解：研究物体加速度与力的关系时，应保持物体的质量不变；根据图象知，与成正比。
故答案为：质量，正比．
【分析】
变大根据平均速度的定义式即可求出内的平均速度；根据功的公式即可求出拉力做的功；根据速度的变化以及瞬时功率的表达式分析瞬时功率的变化．对于功率，要区分是瞬时功率还是平均速度，瞬时功率只能用求，而对于平均功率，公式可以用．
【解答】
解：内的位移是，
拉力做的功：
在内物体前进的过程平均速度为，末速度为
末拉力的瞬时功率为，
故答案为：；；

【分析】自由落体运动是初速度为的匀加速运动，根据位移公式和速度公式可得出在不同时间内的位移、速度。
本题考查应用自由落体运动规律解题的基本能力，是基本题，比较简单，考试时不能丢分．
【解答】
根据公式，得到全程运动的时间，则物体在下落一半时间时根据。
答案为：；。

16.【答案】

【解析】解：根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，
根据纸带数据可得匀速运动时两计数点间的距离为：，时间为：
故有：；
从右端开始取段位移，根据匀变速直线运动的推论公式可得：
，
即以的加速度作减速运动。
根据牛顿第二定律有：，
将代入得：
当汽车达到额定功率，匀速运动时，牵引力为：，
则电动小车的额定功率：。
故答案为：；。
最后匀速的速度便是小车以额定功率运动的最大速度，由此根据纸带可求出小车最大速度；
利用逐差法即可求出小车的加速度大小，根据牛顿第二定律可求出摩擦力的大小，当小车达到额定功率时有：，据此可求出额定功率大小。
本题考查了逐差法求解加速度、功率问题在实际中应用等，知道在平直路面行驶的车子，功率一定，当牵引力与阻力相等时，速度最大，掌握逐差法求解加速度是关键。

17.【答案】解：物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得：，
物体运动的位移是：，
力在内对物体所做的功为：
力在内对物体所做的功的平均功率为：

末物体的速度为：
所以末力对物体所做的功的瞬时功率为：
。
答：力在内对物体所做的功是；
力在内对物体所做功的平均功率是；
在末力对物体所做功的瞬时功率是。

【解析】求物体的平均功率和瞬时功率的时候一定要注意对公式的选择，瞬时功率只能用来求解。
由物体的运动规律，可以求得物体运动的位移的大小，再根据功的公式可以直接求得功的大小；
求的是平均功率，用前面求出的总功除以总的时间就可以；
瞬时功率要用力与瞬时速度的乘积来计算，根据运动规律可以求得瞬时速度的大小，再由瞬时功率的公式可以求得瞬时功率的大小。

18.【答案】解：当汽车速度达到最大时汽车的牵引力与阻力平衡，即

得：
汽车做匀加速运动：

设汽车刚达到额定功率时的速度：

设汽车匀加速运动的时间：
解得：
答：超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是
若超级电容车从静止开始，保持以的加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持．

【解析】当汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，速度达到最大，由求的最大速度；
当汽车以恒定的加速度运动时，由牛顿第二定律求出牵引力，在牵引力下达到额定功率前，加速度将保持不变，由求出加速时的时间．
本题主要考查了机车启动的两种方式，恒定功率启动和恒定加速度启动，掌握恒定功率启动时功率保持不变，牵引力随速度增大而减小，恒定加速度启动时牵引力不变，功率随速度增加而增加．

19.【答案】解：
火车以额定功率行驶，当时，速度达到最大值时由，解得最大速度：；
当时，由解得此时机车所受的牵引力，又根据牛顿第二定律：，解得列车的瞬时加速度：；
由牛顿第二定律得，解得此时的牵引力，当功率达到额定功率时速度为，且，由于火车匀加速直线运动，故有：，联立解得匀加速运动过程维持的最长时间：。

【解析】本题意在考查对瞬时功率等所学知识的识记能力和综合应用能力，及熟记和理解基础知识是解答此题的关键。
列车恒功率行驶，当牵引力和阻力大小相等时，列车的速度达到最大；
发动机以额定功率工作时，根据可以求牵引力的大小，再根据牛顿第二定律求列车的加速度；
当列车以恒定的加速度运动时，列车的速度在不断的增大，功率也增大，当功率增加到额定功率时，此时为匀加速运动的最大的速度，根据可以求解运动时间。