鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 功率同步训练题

1.2功率基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动过程中所受阻力不变．当汽车的加速度为a，速度为v时发动机的功率为P1，则当功率恒为P2时，汽车行驶的最大速度为（ ）

A． B． C． D．

2．下列有关功率的说法，正确的是（ ）

A．做功越多，功率越大

B．由P=知P与t成反比

C．功率越大，做功越快

D．完成相同的功，所花时间越长，则功率越大

3．汽车发动机通过变速箱将动力传输给运动系统，一般赛车的变速箱有1挡到5挡5个逐次增高的前进挡位，在发动机输出功率不变时，挡位越高车速越快，加大油门可以增大发动机的输出功率。如图所示是赛车越野比赛时正在爬坡的情形，为了能够顺利爬上陡坡，司机应该（　　）

A．拨1挡，减小油门 B．拨1挡，加大油门

C．拨5挡，减小油门 D．拨5挡，加大油门

4．从空中以的初速度平抛一个重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取，则物体落地时重力的瞬时功率、全过程的平均功率为　　

A． 

B． 

C． 

D． 

5．最近推出一款电动共享单车很受市民欢迎。一位市民仅靠电机驱动骑着该电动单车以恒定功率从静止启动，电动单车能够达到的最大速度为v。已知电动单车所受的阻力是人和车总重力的，重力加速度g取10m/s2，则当车速为时人和车的瞬时加速度为（　　）

A．1m/s2 B．2m/s2 C．3m/s2 D．4m/s2

6．一辆机车在保持额定功率不变的情况下启动，t1时刻的速度为v1，t2刻的速度为v2，且t1时刻的加速度为t2时刻加速度的2倍。若机车所受阻力大小恒定，则机车能达到的最大速度为（　　）

A． B．

C． D．

7．将一小球（可看成质点）水平抛出，小球在空中依次飞过两个完全相同的窗户1、2，图中曲线为小球在空中运行的轨迹。若不计空气阻力的影响，则（　　）

A．小球通过第1个窗户期间竖直方向上的平均速度大于通过第2个窗户期间竖直方向上的平均速度

B．小球通过第2个窗户期间重力所做的功大于通过第1个窗户期间重力所做的功

C．小球通过第1个窗户期间重力做功的平均功率小于通过第2个窗户期间重力做功的平均功率

D．小球通过两个窗户的时间相等

8．心脏起搏器中的微型核电池如图所示，它以钽铂合金作外壳，内装有钚238，整个电池只有重，体积仅。核电池的核心是静态热电换能器，它将热能转化为电能，工作效率只有20％，大部分热能被浪费掉。已知此核电池的输出功率为，可以连续使用10年，钚238能产生热能，则此核电池中钚238的质量约为（　　）

A． B． C． D．

9．如图所示，在多数情况下，跳伞运动员跳伞后最初一段时间内降落伞不张开．经过一段时间后，降落伞张开，运动员做减速运动．假若降落伞受到阻力与速度大小成正比，即Ff＝kv，降落伞张开前所受的阻力忽略不计．已知跳伞运动员和跳伞总质量为m.则下列说法中正确的是(　   　)

A．降落伞张开以后，运动员运动过程中加速度一直在增大

B．降落伞刚张开时，运动员处于超重状态

C．若运动员质量m增加一倍，则最后匀速运动时重力做功的功率也增加一倍

D．运动员运动过程中机械能始终减小

10．质量为400kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车（　　）

A．速度随时间均匀增大 B．加速度随时间增大

C．输出功率为600kW D．所受阻力大小为1600N

11．如图所示，篮球运动员平框扣篮，起跳后头顶与篮筐齐平。若图中篮筐距地高度，球员竖直起跳，则其平框扣篮过程中克服重力所做的功及离地时重力的瞬时功率约为（　　）

A． B． C． D．

12．坐落在镇江新区的摩天轮高88 m，假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列说法正确的是(　　)

A．在摩天轮转动的过程中，乘客机械能始终保持不变

B．在最低点时，乘客所受重力大于座椅对他的支持力

C．在摩天轮转动一周的过程中，合力对乘客做功为零

D．在摩天轮转动的过程中，乘客重力的功率保持不变

13．如图所示，在光滑水平面上放着一个质量为10kg的木箱，拉力F与水平方向成60°角，F=2N，木箱从静止开始运动，4s末拉力的瞬时功率为（     ）

A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W

14．一质量为m的小轿车以恒定功率P启动，沿平直路面行驶，若行驶过程中受到的阻力大小不变，能够达到的最大速度为v，当小轿车的速度大小为时，其加速度大小为（　　）

A． B． C． D．

15．下列有关功率的说法中，正确的是（　　）

A．功率是描述物体做功快慢的物理量

B．汽车的实际功率越大，其做功就一定多

C．从公式P=Fv可知，汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而增大

D．当轮船航行时，若牵引力与阻力相等，合外力为零，则此时发动机的实际功率为零，所以船行驶的速度也为零

二、填空题（共4题）

16．一艘轮船发动机的额定功率为1.8×105kW，当它的输出功率等于额定功率时达到最大速度，此时它所受的阻力为1.2×107N，轮船航行的最大速度是_____m/s。

17．一辆质量为2.0×103kg的汽车在平直公路上行驶，若汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5×103N，且保持功率为80kW。则：汽车在运动过程中所能达到的最大速度_____；汽车的速度为5m/s时的加速度_____；汽车的加速度为0.75m/s2时的速度_____。

18．某汽车的质量为5000kg，发动机的额定功率为36kW，在水平公路上匀速行驶时所受阻力为2400N，则汽车行驶中能达到的最大速度为_____________m/s；此汽车以额定功率启动，速度达到v=10m/s时的加速度大小为_____________m/s2．

19．某物理实验小组利用图所示的实验装置“研究匀变速直线运动”．物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码．打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz．纸带穿过打点计时器连接在物块上．启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动．打点计时器打出的纸带如图所示（图中相邻两点间有4个点未画出）．

根据实验数据分析，该物理实验小组同学认为物块的运动为匀加速运动．回答下列问题：

(1)在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为_____m/s．（保留两位有效数字）

(2)物块的加速度大小为_____m/s2．（保留两位有效数字）

(3)实验测得物块的质量为200g，则物块所受的合力为_____N且比所挂钩码的总重力_____．（填“大”或“小”或“相等”）（计算结果保留两位小数）

(4)在打出D点时，物块所受合力的功率为_____W．（保留两位小数）

三、综合题（共4题）

20．有一台最大功率为Pm=8×103W的起重机，将一个质量为m=1000kg的物体竖直向上吊起，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，则

（1）若起重机以最大功率工作时，物体最终能达到的最大速度为多少？

（2）若物体以v=0.4m/s的速度匀速上升，起重机的实际功率是多少？

（3）若物体从静止气以a=2m/s2的加速度匀加速上升，则维持此加速度的时间是多少？

21．质量为1.0×103kg的汽车，沿倾角为30°的斜坡由坡底从静止开始向上运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N，汽车发动机的额定输出功率为5.6×104W，开始时以a=1m/s2的加速度做匀加速运动（g=10m/s2）。求：

(1)汽车做匀加速运动的时间t1；

(2)汽车所能达到的最大速率；

(3)若匀加速达到最大速度后发动机功率不再变化，再经5s汽车到达坡顶，上坡过程中牵引力对汽车做的总功是多少。

22．激流勇进是游乐园常有的机动游乐项目。其工作原理是由主动轮将游船沿较长的倾斜轨道提升至一定高度，然后船只从高处滑下，冲入水中，溅起很高且美丽的水花，整个过程刺激又有趣。其工作过程可以简化为如下情景：如图所示，左侧倾角α=30°的轨道AB（其长L1= 30m）上相互间隔安装着主动轮，主动轮与游船间的动摩擦因数；右侧倾角β=53°的轨道CD（其长L2=20m）上相互间隔安装着导向轮（不会提供动力），导向轮与游船间的动摩擦因数均为；左右两侧轨道通过一段平滑轨道BC（其长L3=3m）相连，两相邻主动轮（或导向轮）间的距离s0 =1m，长为L0=2m的游船上坐着两个游客，总质量为180kg，从左侧轨道如图所示的位置由静止开始被主动轮带动向上运动（主动轮的半径r=0.2m，恒定的角速度ω=10rad/s），达恒定的速率后，一直以此速率运动到游船尾部刚好与右侧轨道的上端C点平齐的位置，之后在导向轮上向下滑动，已知g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：

（1）游船从轨道左侧运动到右侧底端（船头刚好触及水面）所用总时间；

（2）动力装置在游船达到恒定速率前后（没有到达BC轨道）需增加的功率之比。

23．质量为m的汽车沿平直公路行驶，若发动机的输出功率恒为P．行驶过程中汽车所受的阻力恒定为f，求：

（1）当汽车的速度为v时，加速度a的大小；

（2）能否让汽车一直保持加速运动，使汽车速度无限增大？请说明理由．

参考答案：

1．B

2．C

3．B

4．B

5．D

6．B

7．C

8．B

9．B

10．D

11．B

12．C

13．B

14．A

15．A

16．15m/s

17．     32m/s     6.75m/s2     20m/s

18．     15     0.24

19．     0.56；     2.0；     0.40；     小；     0.38；

20．（1）（2）4000W（3）

21．(1)；(2)；(3)

22．（1）t=19.3s；（2）

23．（1）     （2）不能