高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率优秀精练

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率优秀精练，共11页。试卷主要包含了关于功率，以下说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。
A．物体的运动速度越大，力F做功越多
B．不论物体的运动速度多大，力F做功不变
C．物体的运动速度越大，力F做功的功率越大
D．不论物体的运动速度多大，力F做功的功率不变
2．如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”～“5”挡速度增大，R是倒车挡。某型号轿车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶的最大速度可达180km/h.假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（ ）
A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡
B．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“5”挡
C．以额定功率在水平路面上以最大速度匀速行驶时，其牵引力为1200N
D．以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为60kW
3．质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（ ）
A．3t0时刻的瞬时功率为
B．3t0时刻的瞬时功率为
C．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为
4．将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（ ）
A．重力对三个小球所做的功相同
B．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的重力的平均功率最大
C．三个小球到达底端时的瞬时速度大小相同
D．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小
5．关于功率，以下说法不正确的是（ ）
A．单位时间内物体做功越少，其功率越小
B．物体做功越多，它的功率就越大
C．物体做功越快，它的功率就越大
D．额定功率是发动机长时间正常工作时的最大输出功率
6．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，在到达竖直位置的过程中，飞行员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
7．火车在一段平直的轨道上做匀加速运动，若阻力不变，则牵引力F和它的瞬时功率P的变化情况是（ ）
A．F不变，P变大B．F变小，P不变
C．F变大，P变大D．F不变，P不变
8．铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题．若匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即f＝kv2，那么，当列车分别以120 km/h和40 km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时，机车的牵引力功率之比为（ ）
A．3：1B．9：1C．27：1D．81：1
9．一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在t时间内（小球未落地）重力对它做功的平均功率及在t时刻重力做功的瞬时功率P分别为（重力加速度为g）（ ）
A．=mg2t2，P=mg2t2
B．=mg2t2，P=mg2t2
C．=mg2t，P=mg2t
D．=mg2t，P=2mg2t
10．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．下面四个图像中表示从司机减小油门开始，汽车的速度与时间关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动．若该同学上半身的质量约为全身质量的 ，她在1min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她克服重力做的功W和相应的功率P约为（ ）
A．W=4500J P=75WB．W=450J P=7.5W
C．W=3600J P=60WD．W=360J P=6W
12．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车，几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为( )
A．120km/hB．240km/hC．320km/hD．480km/h
13．如甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在恒力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（g取10 m/s2）
A．物体加速度大小为2 m/s2
B．F的大小为21 N
C．4 s末F的功率大小为42 W
D．4 s内F做功的平均功率为42 W
14．一辆质量为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_____。
15．质量m＝3kg的物体，在水平力F＝6N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t＝3s，求：
（1）力F在t＝3s内对物体所做的功；
（2）力F在t＝3s内对物体所做功的平均功率；
（3）在3s末力F对物体做功的瞬时功率。
16．一台起重机将静止在地面上质量m＝1×103 kg的货物匀加速竖直吊起，在2 s末货物的速度v＝4 m/s(取g＝10 m/s2，不计额外功)求：
(1)起重机在这2 s内的平均功率；
(2)起重机在2 s末的瞬时功率．
参考答案
1．BC
【详解】
AB．物体做匀速直线运动，拉力F等于摩擦力，根据
W=Fx
可知，拉力做功与位移有关，与速度大小无关，故不论速度大小，力做功均相同，故A错误，B正确；
CD．根据
P=Fv
可知，拉力不变，速度越大，拉力功率越大，故C正确，D错误。
故选BC。
2．AC
【详解】
AB．根据
可知，功率一定，当速度最小时，牵引力最大，变速杆应推至“1”挡， B错误A正确；
C．由题意可知轿车在水平路面上行驶的最大速度为
在额定功率下以最大速度行驶时
C正确；
D．由C可知，轿车在水平路面上行驶时所受阻力大小为1200N，则轿车匀速行驶时，发动机的输出功率为
D错误。
故选AC。
3．BD
【详解】
AB．2t0时刻速度大小
3t0时刻的速度大小为
3t0时刻力F=3F0，所以瞬时功率
故A错误，B正确；
CD．0~3t0时间段，水平力对物体做功为
平均功率为
故C错误，D正确；
故选BD。
4．ACD
【详解】
A．设A点距水平面的高度为h，小球的质量为m，对沿AC板下滑的小球，重力做功为
WAC＝mgsin θ1·LAC＝mgh
同理可得，重力对三个小球所做的功相同，均为
W＝mgh
A正确；
B．根据题意可得
a＝gsin θ
L＝＝at2
可知
t＝
故沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球运动的时间最长，根据
＝
可知，重力的平均功率最小，B错误；
CD．根据
v2＝2aL＝2gsin θ·＝2gh
可知三个小球到达底端时的瞬时速度大小相同，根据
P＝mgvsin θ
可知，沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，CD正确。
故选ACD。
5．B
【详解】
AB．根据
P=
可知，单位时间内物体做功越少，其功率越小，物体做功越多，它的功率不一定就越大，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
C．物体做功越快，说明单位时间内物体做功越多，则它的功率就越大，故C正确，不符合题意；
D．额定功率是发动机长时间正常工作时的最大输出功率，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】
飞行员刚开始下摆时，因为其速度为零，故起始时刻的瞬时功率为0，当飞行员下摆到最低点时，因重力与速度的方向垂直，此时的瞬时功率也为0，摆动中的其他位置瞬时功率不为0，则重力的瞬时功率先增大后减小。
故选C。
7．A
【详解】
因为火车做匀加速运动，所以牵引力F不变，但速度在增大，故牵引力的瞬时功率变大，BCD错误，A正确。
故选A。
8．C
【详解】
当机车在水平直轨道上匀速行驶时，机车的牵引力功率为
P=Fv=fv=kv3
当列车分别以120 km/h和40 km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时，因为
v1:v2=3:1
故
P1：P2=33：1=27：1
故选C．
9．C
【详解】
t时间内重力做功的平均功率
t时刻重力做功的瞬时功率
P=Fv=mg·gt=mg2t
故选C。
10．B
【详解】
汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式P=Fv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式P=Fv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动。
故选B．
11．A
【详解】
每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她每一次克服重力做的功：W=mgh=×50×10×0.3=90 J；1分钟内克服重力所做的功：W总=50W=50×90=4500 J；相应的功率约为：，故A正确，BCD错误。
故选A.
12．C
【详解】
设每节车的质量为，所受阻力为，每节动车的功率为P，1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为，则：
设6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为，则有：
联立解得：
故选C．
13．C
【详解】
A．根据v − t图象知加速度
故A错误；
B．由牛顿第二定律得
解得
故B错误；
C．4 s末物体的速度为2 m/s，则拉力作用点的速度为4 m/s，则拉力F的功率
故C正确；
D．物体在4 s内的位移
则拉力作用点的位移s = 8 m，则拉力F做功的大小为
平均功率
故D错误。
故选C。
14．32m/s；6.75m/s2；20m/s
【详解】
[牵引力F=f时，汽车的速度最大，则汽车在运动过程中所能达到的最大速度
根据
F-f=ma
其中
联立解得汽车的加速度
a=6.75 m/s2
汽车的加速度为0.75m/s2时，根据牛顿第二定律
F′-f=ma′
其中
解得
v′=20m/s
15．（1）54J；（2）18W；（3）36W
【详解】
(1)对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、恒力F三个力的作用，合外力为F，根据牛顿第二定律可得物体的加速度为
a==2m/s2
则物体在3s内的位移为
x==9m
所以力F做的功为
W＝Fs＝6×9J＝54J
(2)力F在3s内的平均功率为
P==18W
(3)物体在第3s末的速度为
v＝at＝2×3m/s＝6m/s
3s末力F的瞬时功率为
P＝Fv＝6×6W＝36W
16．(1)；（2）
【详解】
（1）依题意可知：,
,,
起重机在这内的平均输出功率：．
（2）起重机在末的瞬时输出功率：．