高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第四章 机械能及其守恒定律第二节 功率习题

4.2功率同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．水平恒力F 两次作用在同一物体上，使物体由静止开始沿力的方向发生相同的位移，第一次是在粗糙水平面上，第二次是在光滑水平面上，两次力F做的功和功率的大小关系是（）

A．W1＝W2，P1＞P2 B．W1＞W2，P1＝P2

C．W1＞W2，P1＜P2 D．W1＝W2，P1＜P2

2．设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，如果飞机以速度V匀速飞行时，其发动机功率为P，则飞机以2V速度匀速飞行时，其发动机功率为(　 　)

A．2P B．4P C．8P D．无法确定

3．近年来的冬季，我国南方地区常发生冰雪灾害，持续的雨雪冰冻导致城区大面积停水断电，许多街道大树树枝被冰雪压断，给市民生活带来极大不便．下列说法正确的是(   )

A．在结冰的路面上，车辆轮胎经常缠上防滑链，目的是增大轮胎与地面间最大静摩擦力

B．在结冰的路面上，车辆如果保持原来的功率行驶而不打滑，那么其最大运行速度不变

C．在结冰的路面上，为了安全起见，车辆应减速慢行，以减小行驶车辆的惯性

D．据测定，某汽车轮胎与普通路面的动摩擦因数为0.7，而与冰面间的动摩擦因数为0.1，那么该汽车以相同的速度在普通路面和冰面上行驶，急刹车后滑行的距离之比为7:1

4．两台机械完成的有用功之比，它们的机械效率分别为，，则两台机械所做总功之比为（　　）

A．5：7 B．7：5 C．16：35 D．35：16

5．关于功率公式和P=Fv的说法正确的是（　　）

A．由知，P与W成正比与t成反比

B．由P=Fv可知，P与F成正比

C．由P=Fv知，随着汽车速度增大，它的功率也可以无限制增大

D．由P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比

6．2018年12月，时速350km的“复兴号”新型动车组首次公开亮相，如图所示. 设动车运行时受到的阻力与速度成正比. 若动车以速度v匀速行驶，发动机的功率为P. 当动车以速度2v匀速行驶，则发动机的功率为

A．P B．2P

C．4P D．8P

7．如图所示，质量为m的物体（可视为质点），从四分之一光滑固定的圆弧轨道顶端由静止开始下滑，圆弧轨道半径为R，重力加速度为g，当物体沿圆弧轨道转过圆心角时，重力做功的瞬时功率为（　　）

A．

B．

C．

D．

8．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时速率为1 m/s.从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示，则(两图取同一正方向，取重力加速度g＝10 m/s2) （ ）

A．滑块的质量为0.5 kg

B．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.5

C．第1 s内摩擦力对滑块做功为－1 J

D．第2 s内力F的平均功率为1.5 W

9．质量m=5kg的物体静止在光滑的水平面上，在水平方向的F=10N的恒力作用下，开始做匀加速直线运动，则t=3s末时力F对物体做功的瞬时功率为（　　）

A．20W B．40W C．60W D．80W

10．如图所示，体重相同的小丽和小芳都从一楼到二楼商场去购物，小丽从楼梯走上去，克服重力做功W1，所用时间t1，克服重力做功的平均功率P1；小芳乘电梯上去，克服重力做功W2，所用时间t2，克服重力做功的平均功率P2.已知她们的体重相同，且t1＞t2，则(　　)

A．P1＝P2

B．P1＞P2

C．W1＝W2

D．W1＞W2

11．汽车在启动后的最初10 s内，发动机共做了5×104 J的功，下列说法正确的是（　　）

A．发动机第10 s内必定做5×103 J的功

B．发动机此后的10 s内，必定再做5×104 J的功

C．这10 s内发动机的平均功率必定是5×103 W

D．第10 s末发动机的瞬时功率必定是5×103 W

12．一小汽车在水平路面上由静止启动，前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图象如图。已知汽车的质量为m=2.0×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则（　　）

A．汽车在前5s内的牵引力为4.0×103N

B．汽车在前5s内的牵引力为5.0×103N

C．汽车的额定功率为40kW

D．汽车的最大速度为30m/s

13．完全相同的两辆汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进，某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后，甲汽车保持原来的牵引力继续前进，乙汽车保持原来的功率继续前进，则一段时间后（假设均未达到最大功率）（  ）

A．甲车超前，乙车落后 B．乙车超前，甲车落后

C．它们仍齐头并进 D．甲车先超过乙汽车，后乙车又超过甲车

14．如图，以恒定功率行驶的汽车，由水平路面驶上斜坡后，速度逐渐减小，则汽车

A．牵引力增大，加速度增大

B．牵引力增大，加速度减小

C．牵引力减小，加速度增大

D．牵引力减小，加速度减小

15．质量为m的汽车在平直公路上以恒定功率P行驶，汽车匀速行驶时的速度为，当汽车以速度（）行驶时，它的加速度是（假设阻力恒定）

A．

B．

C．

D．

二、填空题（共4题）

16．一台电动机工作的功率是10kW，用它匀速提升2.5×104kg的货物，提升的速度为__________．

17．如图所示，重物的质量为1kg，动滑轮质量不计，竖直向上拉动细绳，使重物以2m/s2匀加速上升5m，则拉力F为__________N，此过程拉力F的功率为_________W（g取10 m/s2）

18．南平高铁的开通为广大市民出行提供了便利。高铁技术的进步对车辆和铁路建设提出了更高的要求。一方面，火车提速需要增大发动机功率，如果火车行驶时所受阻力与成正比，当火车最大速度变为原来的2倍时，发动机功率应增大为原来的___________倍；另一方面，铁路转弯处要求外轨比内轨稍高，其内外轨高度差h的设计不仅与弯道半径r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关。铁路轨道内外轨之间的距离L一定，如果r一定时，v越大则要求h越___________（选填“大”、“小”或“不变”）。

19．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：

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;

③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；

④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（设在整个过程中小车所受的阻力恒定）。

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。

（1）该电动小车运动的最大速度为________m/s；

（2）关闭小车电源后，小车的加速度大小为________m/s2；

（3）该电动小车的额定功率为________W。

三、综合题（共4题）

20．直流电动机的额定功率为800W，效率为80%，用它最多可提起40kg的重物，求提升速度？

21．如图1所示，升降机在电动机的拉力作用下，从静止开始沿竖直方向向上运动，升降机先做匀加速运动，5s末到达额定功率，之后保持额定功率运动，其运动情况如图2所示。已知电动机的牵引力的额定功率为72kW，重力加速度g=10m/s2，不计一切阻力，求：

（1）升降机的总质量大小；

（2）5s末时瞬时速度v的大小；

（3）升降机在0～7s内上升的高度。

22．如图所示，一个人用与水平方向成37°角的F＝5N的力拉一质量为m=1kg的木箱，木箱从静止开始在水平地面上沿直线匀加速前进了s=4m，木箱与水平地面的动摩擦因数=0.5（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），则在这一过程中：

（1）拉力F对木箱做了多少功？摩擦力对木箱做了多少功？

（2）拉力F对木箱的做功的平均功率是多少？木箱刚好前进4m的瞬间，拉力F的瞬时功率是多少？

23．某型号小汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为1×103kg，在水平路面上正常行驶中所受到的阻力为车重的0.15倍．g取10m／s3．求解如下问题：

（1）此型号汽车在水平路面行驶能达到的最大速度是多少?

（2）若此型号汽车以额定功率加速行驶，当速度达到20m／s时的加速度大小是多少?

（3）质量为60kg的驾驶员驾驶此型号汽车在水平高速公路上以30m／s的速度匀速行驶，设轮胎与路面的动摩擦因数为0.60，驾驶员的反应时间为0.30s，则驾驶员驾驶的汽车与前车保持的安全距离最少为多少?

参考答案：

1．D

2．C

3．A

4．A

5．D

6．C

7．A

8．D

9．C

10．C

11．C

12．D

13．A

14．B

15．C

16．0.04m/s

17．     6    

18．     8     大

19．     1.50     2.00     1.20

20．1.6m/s

21．（1）；（2）；（3）

22．（1），；（2），

23．（1）40m/s；（2）；（3）84m