人教版 (新课标)必修23.功率巩固练习

这是一份人教版 (新课标)必修23.功率巩固练习，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

课时提能演练(十三)┃课后巩固作业(十三)
(40分钟 50分)
一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分。每小题至少一个选项正确)
1.设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则( )
A．路面越粗糙，汽车行驶得越慢
B．路面越粗糙，汽车行驶得越快
C．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得快
D．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢
2.质量为m的物体，在水平恒力F的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，则有( )
A.力F对物体做功的瞬时功率保持不变
B.力F对物体做功的瞬时功率跟时间t成正比
C.某时刻力F的瞬时功率小于从开始到此时刻这段时间内力F的平均功率
D.某时刻力F的瞬时功率等于从开始到此时刻这段时间内力F的平均功率
3.一个质量M=2 kg的物体从静止开始自由下落，则第2 s内重力的平均功率是
( )
A.400 WB.300 WC.200 WD.100 W
4.(2011·上海高考)如图，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为( )
5.若汽车受到的摩擦阻力大小不变，则以下关于汽车运动的分析中正确的是
( )
A.若汽车做匀速直线运动，则其发动机的功率将保持不变
B.若汽车做匀加速直线运动，则其发动机的功率将逐渐增大
C.若汽车做匀速直线运动，则其发动机的功率将逐渐增大
D.汽车上坡时一定要增大发动机的功率
6.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。下面四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系
( )
二、非选择题(本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述)
7.(10分)(2012·太原高一检测)在平直公路上,一辆质量为m=2.0×104 kg的卡车速度从v1=2 m/s均匀增加到v2=10 m/s,经过的时间t=40 s。在这段过程中,假设卡车受到的阻力恒为车重的k倍,k=0.2，g取10 m/s2。求:
(1)在这段时间内,卡车发动机的平均功率是多少?
(2)在这段时间内,卡车克服阻力做了多少功?
8.(10分)如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动。已知物体质量为10 kg，F的大小为100 N，方向与速度v的夹角为37°，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，g=10 m/s2。求：
(1)第2 s末，拉力F对物体做功的功率是多大？
(2)从运动开始，物体前进12 m过程中拉力对物体做功的功率？(sin37°=0.6, cs37°=0.8)
答案解析
1.【解析】选A、C。汽车匀速行驶时，运动速度最大，此时牵引力等于汽车受到的阻力，故最大速度而汽车在越粗糙的路面上，重力越大时所受阻力越大，最大速度越小，所以A、C正确，B、D错误。
2.【解析】选B。物体的加速度a=,t时刻的速度v=at=,t时刻的功率P=Fv=Fat=,因为F、m为定值，所以P与t成正比，即P逐渐增大,故B正确,A错误;0～t时间内F的平均功率P=,故C、D错误。
3.【解析】选B。由v=gt得物体在第1 s、2 s末的速度分别为v1=10 m/s，v2=
20 m/s,第2 s内的平均速度=15 m/s，所以第2 s内重力的平均功率P=mg=300 W,B正确。
4.【解题指南】小球做匀速圆周运动，拉力的功率等于轻杆克服小球重力做功的功率。
【解析】选C。小球的线速度v=Lω，当杆与水平方向成60°时，重力与速度方向的夹角θ=120°，此时重力做功的功率P=mgvcsθ=-mgLω，而拉力的功率等于轻杆克服重力做功的功率，故选项C正确。
【变式备选】“神舟九号”宇航员在进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，如图所示，在到达竖直状态的过程中，宇航员所受重力的瞬时功率的变化情况是( )
A.一直增大 B.一直减小C.先增大后减小 D.先减小后增大【解析】选C。本题可以极限法来判断。瞬时功率P＝Fvcsα，初始状态v＝0，当杆摆至竖直时，csα＝0，即宇航员在开始下落时、落至最低点时的重力的瞬时功率为0，故可推断重力的瞬时功率先增大后减小，可知C正确。
5.【解析】选A、B。汽车做匀速直线运动时，牵引力F的大小等于摩擦阻力的大小，由P=Fv知，发动机的功率保持不变，A正确，C错误。汽车做匀加速直线运动，牵引力不变而速度逐渐增大，由P=Fv知，发动机的功率逐渐增大，B正确。汽车上坡时，可以增大发动机功率以增大牵引力，也可以在功率不变的情况下减小速度以增大牵引力，D错误。
6.【解析】选C。汽车在匀速行驶时牵引力等于阻力，而当功率减半时速度不变，由此可知牵引力减半，故阻力大于牵引力，车将减速，因功率恒定，故做变减速运动，而牵引力变大，由a=知加速度逐渐减小。当牵引力等于阻力后，汽车将做匀速运动。由以上分析可知C项正确。
【总结提升】功率P=Fv中F、v、P的对应关系
(1)同时性：P、F、v三个量中任意一个物理量都是可以变化的，但应用P=Fv时，三者一定对应于同一时刻。
(2)同体性：P、F、v是对应于同一物体的三个物理量，对不在同一物体上的三者关系讨论毫无意义。
(3)同向性：P=Fv应用时F与v同向。若F的方向与v的方向成α角，则P=
Fvcsα。
7.【解析】(1)由题意得卡车的加速度为a==0.2 m/s2,设卡车的牵引力为F,根据牛顿第二定律有F-kmg=ma,解得F=4.4×104 N。这段时间内的平均速度=6 m/s
因此这段时间发动机的平均功率为
P=F=4.4×104×6 W=2.64×105 W
(2)设这段时间阻力做的功为WFf,则有WFf=-kmgt=-0.2×2.0×104×10×6×
40 J=-9.6×106 J。
所以卡车克服阻力做功为9.6×106 J
答案：(1)2.64×105 W (2)9.6×106 J
8.【解析】(1)物体对水平面的压力
FN=mg-Fsin37°=100 N-100×0.6 N=40 N
由牛顿第二定律得物体的加速度
第2 s末，物体的速度v=at=12 m/s拉力F对物体做功的功率P=Fvcs37°=960 W
(2)从运动开始，前进12 m用时
该过程中拉力对物体做功
W=Flcs37°=100×12×0.8 J=960 J
拉力对物体做功的平均功率=480 W
答案：(1)960 W (2)480 W