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功率
一、单项选择题1.2016·连云港高一检测关于功率,下列说法中正确的是 A.功率是描述做功快慢的物理量,在国际单位制中,其单位是焦耳JB.功率是描述做功快慢的物理量,在国际单位制中,其单位是瓦特WC.功率是描述做功多少的物理量,在国际单位制中,其单位是焦耳JD.功率是描述做功多少的物理量,在国际单位制中,其单位是瓦特W解析 功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,表示做功越快功率的国际单位是瓦特,故B正确答案 B2.汽车上坡的时候,司机必须换挡,其目的是 A.减小速度,得到较小的牵引力B.增大速度,得到较小的牵引力C.减小速度,得到较大的牵引力D.增大速度,得到较大的牵引力解析 汽车在上坡时,汽车的牵引力除了需要克服阻力以外,还要克服重力在沿斜坡向下的分力,所以需要增大牵引力,由F引=,在功率P不变时要增大牵引力F,必须减小速度v答案 C
3.飞行员进行素质训练时,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飞行员受到的重力的瞬时功率变化情况是 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 根据功率P=Fv可知,飞行员所受到的重力的瞬时功率PG=mgvy;开始下摆时,vy=0,PG=0;竖直状态时,vy″=0,PG=0;中间状态时,vy′≠0,PG≠0;所以重力的瞬时功率先增大,后减小,选项C正确答案 C4.课外活动时,王磊同学在40s的时间内做了25个引体向上,王磊同学的体重大约为50kg,每次引体向上大约升高
0.5m,试估算王磊同学克服重力做功的功率大约为 A.100WB.150WC.200WD.250W解析 每次引体向上克服重力做的功约为W1=mgh=50×10×
0.5J=250J40s内的总功W=nW1=25×250J=6250J40s内的功率P==W≈156W答案 B5.2016·佛山高一检测某同学的质量为50kg,所骑自行车的质量为15kg,设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40W若人与车受到的阻力是其重力的
0.02倍,则正常骑行自行车时的速度大小约为 A.3m/sB.4m/sC.13m/sD.30m/s解析 设正常骑行自行车时阻力为F、速度为v,则有F=
0.02×50+15g=
0.02×65×10N=13N,由P=Fv,代入数值有v==m/s≈3m/s,故A正确答案 A
二、多项选择题6.关于力对物体做功的功率,下面说法正确的是 A.力对物体做功越多,这个力的功率就越大B.力对物体做功的时间越短,这个力的功率就越大C.力对物体做功少,其功率也可能很大;力对物体做功多,其功率也可能较小D.功率是表示做功快慢的物理量,而不是表示做功多少的物理量解析 功率P=,表示单位时间内所做的功当t一定时,W越大,P越大;当W一定时,t越小,P越大只强调两个因素中的一个,而不说明另一个因素的情况的说法是错误的,故A、B错误如果W较小,但当t很小时,P也可能很大;如果W较大,但当t很大时,P也可能较小,所以C正确由P=可知P是表示做功快慢的物理量,P越大反映的是单位时间内做的功越多,也就是做功越快,所以D正确答案 CD7.2016·昆明高一检测质量为3kg的物体,从高45m处自由落下g取10m/s2,那么在下落的过程中 A.前2s内重力做功的功率为300WB.前2s内重力做功的功率为675WC.第2s末重力做功的功率为600WD.第2s末重力做功的功率为900W解析 前2s物体下落h=gt2=20m,重力做功的功率P1==W=300W,A对,B错;2s末物体的速度v=gt=20m/s,此时重力的功率P2=mgv=600W,C对,D错答案 AC8.2016·肇庆高一检测提高物体例如汽车运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数设阻力与物体运动速率的平方成正比,即F阻=kv2,k是阻力因数当发动机的额定功率为P0时,物体运动的最大速率为vm,如果要使物体运动的速率增大到2vm,则下列办法可行的是 A.阻力因数不变,使发动机额定功率增大到8P0B.发动机额定功率不变,使阻力因数减小到C.阻力因数不变,使发动机额定功率增大到4PD.发动机额定功率不变,使阻力因数减小到解析 根据P=Fv可知,当发动机的额定功率为P0时,物体运动的最大速率为vm,则P0=kvvm=kv;如果要使物体运动的速率增大到2vm,若阻力因数不变,需使发动机额定功率增大到8P0,选项A正确,C错误;若发动机额定功率不变,需使阻力因数减小到,选项B错误,D正确;故选A、D答案 AD
9.2016·杭州高一检测如图所示为一汽车在平直的公路上由静止开始运动的速度图象,汽车所受阻力恒定图中OA为一段直线,AB为一曲线,BC为一平行于时间轴的直线,则 A.OA段汽车发动机的功率是恒定的B.OA段汽车发动机的牵引力恒定C.AB段汽车发动机的功率可能是恒定的D.BC段汽车发动机的功率是恒定的解析 OA为一段直线,说明OA段汽车做匀加速直线运动,牵引力不变,根据P=Fv可知,速度增大,牵引力不变,功率增大,故A错误,B正确;AB为一曲线,斜率逐渐减小,则加速度逐渐减小,牵引力减小,根据P=Fv可知,牵引力减小,速度增大,功率可能不变,故C正确;BC为一平行于时间轴的直线,则汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,不变,速度也不变,根据P=Fv可知,功率不变,故D正确答案 BCD
三、非选择题10.一辆电动自行车的铭牌上给出了如下技术指标规格车型26型电动自行车整车质量30kg最大载重120kg额定输出功率120W额定电压40V额定电流
3.5A质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力F阻恒为车和人总重的,g取10m/s2则在电动自行车正常工作时,人骑车行驶的最大速度为多少?解析 从电动自行车铭牌上获得的有用信息有整车质量为30kg,额定输出功率为120W分析知电动自行车在额定功率下行驶时,当牵引力与阻力相等时,即F=F阻时速度达到最大值设车的质量为m,由题意知,地面对车的阻力为F阻=kM+mg,当车达到最大速度时,应有P=Fvmax=kM+m·gvmax,解得vmax=6m/s答案 6m/s11.2016·桂林高一检测质量为2×103kg的汽车,发动机输出功率为30×103W在水平公路上能达到的最大速度为15m/s,设阻力恒定求1汽车所受的阻力F阻2汽车的速度为10m/s时,加速度a的大小3若汽车从静止开始保持2m/s2的加速度做匀加速直线运动,则这一过程能持续多长时间?解析 1由于匀速运动,所以牵引力F=F阻由P=Fv得F阻==2×103N2由牛顿第二定律有F-F阻=ma又P=Fv解得a==
0.5m/s23由牛顿第二定律有F-F阻=mav2==5m/s所以t==
2.5s答案 12×103N
20.5m/s2
32.5s12.一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演,若车的速率恒为20m/s,人与车的质量之和为200kg,轮胎与轨道间的动摩擦因数为μ=
0.1,车通过最低点时,发动机功率为12kW,求车通过最高点时发动机的功率g取10m/s2解析 如图所示,摩托车做圆周运动时,在最高点和最低点时弹力与重力在一条直线上,它们的合力充当向心力,所有各点切向合力均为零由功率公式及匀速圆周运动规律可得最低点最高点联立可得P2=4kW答案 4kWPAGE2。