人教版 (新课标)必修23.功率课后复习题

这是一份人教版 (新课标)必修23.功率课后复习题，共5页。

A.3∶1 B.9∶1
C. 27∶1 D.81∶1
【解析】本题考查功率的概念，分析时要首先找出功率与速度的关系，然后再进行判断.功率P=Fv=v=kv2×v=kv3,即功率与速度的三次方成正比，所以由速度之比是3∶1，得功率之比是27∶1.
【答案】C
2.起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升，若取g=
10 m/s2,则在1 s内起重机对货物所做的功是（ ）
A.500 J B.4 500 J
C.5 000 J D.5 500 J
【解析】货物的加速度向上，由牛顿第二定律有F-mg=ma,起重机的拉力F=mg+ma=11 000 N,货物的位移是x==0.5 m，做功为5 500 J.
【答案】D
3.如图所示，质量为m的木块放在倾角为α的斜面上与斜面一起水平向左匀速运动，木块（ ）
A.对斜面的压力大小为mgsinα
B.所受的支持力对木块不做功
C.所受的摩擦力对木块做负功
D.所受的摩擦力方向可能沿斜面向下
【解析】木块受力平衡，受力情况如图所示.木块水平向左运动，则支持力对木块做正功，摩擦力对木块做负功，重力mg不做功，木块对斜面的压力==mgcsα,综上所述，可知选项C对，A、B、D错.
【答案】C
4．如图所示，一个小孩站在船头，两种情况下用同样大小的力拉绳作用相同的时间t(船未碰撞)，小孩所做的功分别为W1、W2，在时间t内小孩拉绳的功率为P1、P2，则有( )
A．W1>W2，P1＝P2 B．W1＝W2，P1＝P2
C．W1【解析】 两种情形下拉力大小不变，故两次人所在船的加速度相同，人对自己所在船做功相同，第2次又对另一船做了功，故W1【答案】 D
5．如图是一汽车在平直路面上起动的速度—时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知 （ ）
A.0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B.0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大
C.t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D.t1～t 2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
【解析】本题考查速度图象的应用、牛顿定律、功率的知识及其在汽车起动问题上的应用.解决本题的关键是要掌握汽车的两种起动方式.0～t1时间内，v-t图象是一条倾斜的直线，说明汽车的加速度不变，由汽车起动时的加速度a= =可知，汽车的牵引力不变，速度增大，功率增大，A选项错，B选项正确；t1～t2时间内，v-t图象是一条曲线，斜率逐渐减小，说明加速度减小，由a=知，此过程牵引力也减小，C选项正确，D选项错误.
【答案】B、C
二、非选择题(共35分)
6．(8分) 如图所示为一质量为2 kg的物体在一力F作用下由静止被竖直提起的v-t图象.g取10 m/s2，则力F在0～10 s内对物体所做的功为_______J.
【解析】物体在不同阶段受力不同，可分段求出.在OA段，加速运动,
a1= = m/s2=4 m/s2.
拉力为F1，则F1-mg=ma1，
所以F1=m(g+a1)=28 N.位移
x1==×4×22 m=8 m.
力F1做功W1=F1x1=28×8 J=224 J.
在AB段，F2=mg,x2=vt2.
W2=F2x2=mgvt2=2×10×8×4 J=640 J.
在BC段，a3== m/s2=2 m/s2，
mg-F3=ma3，
则F3=m(g-a3)=2×(10-2)N=16 N.
位移x3==×2×42 m=16 m.
W3=F3x3=16×16 J=256 J.
力F做功为W=W1+W2+W3=224 J+640 J+256 J=1 120 J.
【答案】1 120
7．(2011届·南平测试)(13分)我省目前正在大力开发的风力发电是一种将风的动能转化为电能的环保发电方式．风力发电机的外观如图所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等．
(1)风轮机叶片旋转所扫过的面积可视为风力发电机可接收风能的面积．设风速大小为v，方向垂直于叶片扫过的平面，风轮机叶片长度为r，空气密度为ρ，求单位时间内风力发电机可接收的风能P0；
(2)若风力发电机将可接收的风能转化为电能的效率η＝20%，当地的空气密度ρ＝1.3 kg/m3，风速v＝10 m/s.要设计一台功率P＝20 kW的风力发电机，风轮机的叶片长度r应为多少？
(3)在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接收的风能，可采取哪些措施？请提出一条建议．
【解析】 (1)风轮机可接收的风能为
W＝eq \f(1,2)mv2，①
m＝ρπr2vt，②
每秒钟接收的风能为P0＝eq \f(W,t).③
由①②③得P0＝eq \f(1,2)ρπr2v3.④
(2)发电机功率为P＝ηP0.⑤
由④⑤得r＝eq \r(\f(2P,ηπρv3)).⑥
代入数据得r＝7.0 m．⑦
(3)可增加风轮叶片长度 安装调向装置，以保证风轮机与风速垂直等
【答案】 (1)eq \f(1,2)ρπr2v3 (2)7.0 m (3)可增加风轮叶片长度 安装调向装置，以保证风轮机与风速垂直等
8． (14分)汽车发动机的功率为60 kW，汽车的质量为4 t，当它行驶在坡度为0.02(sinα＝0.02)的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的1/10，取g＝10 m/s2.
(1)求汽车所能达到的最大速度vm.
(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？
(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少？
【解析】 (1)汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即＝kmg＋mgsinα＝4 000 N＋800 N＝4 800 N.
又因为F＝时，P＝Ffvm，
所以 m/s＝12.5 m/s.
(2)汽车从静止开始，以a＝0.6 m/s2的加速度匀加速行驶，由F＝ma，
有F′－′－mgsinα＝ma.
所以F′＝ma＋kmg＋mgsinα＝4×103×0.6 N＋4 800 N＝7.2×103 N.
保持这一牵引力，汽车可达到匀加速行驶的最大速度vm′，有
vm′＝eq \f(P,F′)＝eq \f(60×103,7.2×103) m/s＝8.33 m/s.
由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移：
t＝eq \f(vm′,a)＝eq \f(8.33,0.6) s＝13.9 s，
x＝eq \f((vm′)2,2a)＝eq \f((8.33)2,2×0.6) m＝57.82 m.
(3)由W＝Fs可求出汽车在匀加速运动阶段牵引力做功为W＝F·x＝7.2×103×57.82 J＝4.16×105 J.
【答案】 (1)12.5 m/s (2)13.9 s (3)4.16×105 J