沪科版 (2019)1.2 功与功率一课一练

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【名师】1.2功与功率-1作业练习一．填空题1．质量为2t的汽车，发动机的功率为30kW，如果保持功率不变行驶，在水平公路上能达到的最大速度为54km/h，假设汽车所受阻力不变，则汽车所受阻力为________N；汽车速度为36km/h时，汽车的加速度为__________m/s2 2．质量为m的木块放在光滑水平面上，在水平力F的作用下从静止开始运动，则运动时间t时F的功率为__________．3．质量为4kg的物体，从高20m处自由落下（不计空气阻力，g取10m/s2），那么在下落的过程中，第2s内重力做功的功率为_____W； 第2s末重力做功的功率为______ W。 4．质量为2×103kg的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为30kW，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为30m/s，则摩擦阻力大小为_____N。当汽车的车速为10m/s时，汽车的瞬时加速度的大小为_____m/s25．质量为1 kg的物体做自由落体运动，经过2 s落地，下落过程中重力的平均功率为___________，落地前瞬间重力的瞬时功率为___________。（g=10 m/s2） 6．一物体在推力F作用下克服恒定的阻力运动，其图和图如图（a）．（b）所示，则在第一个．第二个．第三个内，力F对物体做的功___________J，___________J，___________J；在内阻力共做功___________J；力F的最大瞬时功率___________W，内力F的平均功率___________W。 7．一辆额定功率为的客车，保持额定功率在平直公路上行驶，牵引做功_________。假设该客车行驶中所受阻力大小恒为，则客车所能达到的最大速率为_________。8．某汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是2000N，则汽车匀速行驶的最大速度为______m/s，如果汽车以54km/h的速度匀速行驶（受到的阻力不变），则发动机输出的功率为________kW。 9．一个质量为 1 kg 的物体，从静止开始下落 20m，该过程所用的时间为 _________s ， 重 力 所 做 的 功 为 _______J；该过程的末速度为_________ m/s，此时重力的瞬时功率为______W（不 计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2）。10．一小球做自由落体运动，在第1秒内重力做功，在第2秒内重力做功；第1秒末重力的瞬时功率，第2秒末重力的瞬时功率，则_____________，______________。11．一个质量为m的物体自由下落，下落t秒内重力做功为____________ ，t秒末重力的功率为__________ 。12．一辆重为5T的汽车，发动机的额定功率为150kw，汽车从静止开始以加速度a=1m/s2做匀加速运动，当汽车的输出功率达到额定功率后再以恒定功率行驶．已知汽车受到的阻力恒为车重的0.1倍，则汽车做匀加速直线运动的持续时间是　     　s，汽车最终获得的最大行驶速度为　    　m/s． 13．某司机为确定他的汽车上所载货物的质量，他采用如下方法：已知汽车自身的质量为，当汽车空载时，让汽车在平直公路上以额定功率行驶，从速度表上读出汽车达到的最大速度为．当让汽车载重时，仍让汽车在平直公路上以额定功率行驶，从速度表上再读出汽车达到的最大速度为．设汽车行驶时的阻力与总重力成正比，试根据以上提供的已知量可知车上所载货物的质量M=__________．14．质量为2t的汽车，发动机功率为30kW，在水平公路上能以54km/h的最大速度行驶，汽车此时受到的阻力大小为___________N。如果保持功率不变，汽车速度为36km/h时，汽车的加速度为___________m/s215．一质量为的物体由静止开始自由落下，在第3s内重力的平均功率为__________W，在3s末重力的瞬时功率为__________W． 16．质量为2t汽车在水平公路上行驶，车受的阻力为车重的0.01倍.当速度为时，加速度为，此时汽车的牵引力为___________；功率为____________W；若保持此时的功率不变，汽车能达到的最大速度是___________。（）17．质量为的汽车，其发动机的额定功率为80kW，假设它在平直公路上行驶时所受阻力大小始终为其车重的0.1倍，现在该车从静止开始以1.5 m/s2的加速度匀加速启动，匀加速时汽车的牵引力为_____N，该汽车在路面上行驶所能达到的最大速度为_____m/s。（g取10m/s2）18．一辆汽车以的速度在平直的公路上行驶，发现前方有险情时，驾驶员立即进行急刹车，刹车过程中受到地面的摩擦力为，刹车后的速度随刹车位移的变化关系如图所示，设汽车刹车后做匀减速直线运动，则汽车的加速为_________，从开始刹车到汽车的速度减小为的过程中，汽车克服地面摩擦力做的功为________。
 
参考答案与试题解析1．【答案】2000N；0．5m/s2【解析】【知识点】功和功率【试题解析】根据可知，摩擦力为2000N，当速度为10m/s时，牵引力为3000N，由F-f＝ma可求得加速度为 0．5m/s2 2．【答案】【解析】由牛顿第二定律可以得到： ，所以有： t1时刻的速度为：  ，所以t1时刻F的功率为：故答案是：  3．【答案】600    800    【解析】[1]第2s内物体下落的高度则第2s内重力做功的功率为[2]第2s末物体的速度则第2s末重力做功的功率为4．【答案】1000    1    【解析】【来源】青海省2020年7月普通高中学业水平考试物理试题 【分析】【详解】[1]汽车速度达到最大后，将匀速前进，根据功率与速度关系公式P=Fv和共点力平衡条件有，解得[2]当汽车的车速为v2=10m/s时，由得根据牛顿第二定律得解得5．【答案】100 W    200 W    【解析】略6．【答案】2.4    2    0    -4    0.8    0.27    【解析】【来源】吉林省松原市长岭县第三中学2020-2021学年高一（下）4月物理试题 [1]根据v-t图象与坐标轴所围的面积表示物体的位移，可得：在第1个5s．第2个5s．第3个5s内物体的位移分别为 所以第一个6s内力F对物体做的功[2]第二个5s内力F对物体做的功[3]第三个5s内力F对物体做的功[4]由图可知，阻力为f=0.4N，则15s过程阻力功[5]由图可知5s时有最大瞬时功率[6]根据动能定理，15s内力F的功等于克服阻力做功，即W=4J，则平均功率7．【答案】    4.17    【解析】[1]由公式可知，保持额定功率在平直公路上行驶，牵引做功[2]当客车受到的牵引力与阻力相等时，速度最大即为8．【答案】30    30    【解析】[1]当牵引力等于阻力时，速度最大，根据公式解得[2]如果汽车以54km/h的速度匀速行驶（受到的阻力不变），则发动机输出的功率为代入数据，可得9．【答案】2    200    20    200    【解析】【来源】湖南省长沙市长沙县第九中学2020-2021学年高二（下）3月学业水平检测物理试题 [1][2][3][4]根据得所用的时间为落地时的速度为v=gt=20m/s重力所做的功为W=mgh=1×10×20J=200J落地时重力的功率为为P=mgv=1×10×20W=200W10．【答案】        【解析】【来源】上海市建平中学2018-2019学年高一下学期期中（A层卷)物理试题 【详解】[1]小球做初速度为零的匀加速直线运动，所以第一秒和第二秒内的位移之比为，根据重力做功可知[2]第一秒末和第二秒末的速度之比为，根据重力瞬时功率可知11．【答案】        【解析】【来源】吉林省长春外国语学校2019-2020学年高一（下）期末考试物理（文）试题 【分析】【详解】[1]重物t秒内下落的高度度因此重力做的功[2] 重物t秒末的速度因此t秒末重力的功率12．【答案】15，30【解析】【考点】功率．平均功率和瞬时功率【分析】（1）汽车开始做的是匀加速运动，通过牛顿第二定律求解出牵引力，当达到最大功率时由P=FV求解出匀加速达到的最大速度，由运动学公式求解出时间．（2）汽车获得最大速度时牵引力等于阻力，由P=fv，可求得最大速度．【解答】解：（1）设车重为G，则车所受阻力Ff=0.1mg=0.01×5000×10N=5×103 N汽车匀加速行驶，牵引力F恒定，由牛顿第二定律知F﹣Ff=ma可求得F=ma+Ff=5000×1+5000N=1×104 N达到额定功率时，由P=Fv求得此时速度大小v= m/s=15m/s由v=a t得匀加速的时间t=（2）汽车达到额定功率后，牵引力F逐渐减小，速度进一步增大，当牵引力F等于阻力Ff时，达到最大行驶速度vm．于是有vm=m/s=30m/s故答案为：15，30【点评】本题考查的是机车启动的两种方式，即恒定加速度启动和恒定功率启动．要求同学们能对两种启动方式进行动态分析，能画出动态过程的方框图，公式p=Fv，p指实际功率，F表示牵引力，v表示瞬时速度．当牵引力等于阻力时，机车达到最大速度vm 13．【答案】【解析】【分析】以额定功率行驶，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，根据P=fv，求出额定功率，当汽车载重时，仍以额定功率行驶，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，根据，去求解所载货物的质量．【详解】设汽车所受阻力与车所受重力的比例系数为k，则空载时汽车所受阻力为：
当汽车达到最大速度时，牵引力
可得汽车的额定功率同理，但汽车载货M时，阻力为当汽车载货时功率为：
解得：。【点睛】解决本题的关键知道以额定功率行驶，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大。14．【答案】2000    0.5    【解析】【来源】上海市第二工业大学附属龚路中学2020-2021学年高一（下）期中物理试题 [1]当牵引力和阻力相等时，汽车的速度最大，最大速度为，由可得阻力[2]速度达到时，汽车的牵引力为由牛顿第二定律可得所以15．【答案】500    600    【解析】【分析】根据来求平均功率，根据来求瞬时功率。【详解】物体做自由落体，则第3s内的平均速度为则平均功率为物体做自由落体，则第3s末的瞬时速度为则瞬时功率为16．【答案】1000    4000    20    【解析】【来源】陕西省宝鸡市渭滨区2017-2018学年高一（下）期末物理试题 【分析】【详解】[1]汽车行驶时的阻力f=0.01mg当汽车速度v=4m/s时，汽车的牵引力为F，则有F-f=ma可得F=ma+f=2000×0.4+0.01×20000=1000N[2][3]根据P=Fv可得汽车的功率P=Fv=1000×4=4000W当牵引力等于阻力时，速度最大，则17．【答案】10000    20    【解析】【来源】山东省济宁市嘉祥县第一中学2019-2020学年高一（下）6月物理试题 【分析】【详解】[1]加速度为1.5m/s2时，由牛顿第二定律得牵引力为[2]当汽车在路面上行驶达到最大速度，则有汽车在路面上行驶所能达到的最大速度为18．【答案】10    10080    【解析】【来源】2021届上海市嘉定区嘉定二中高三（上）期中物理试题 [1]汽车刹车后做匀减速直线运动，设加速度大小为a。则 v02=2ax，由图知 v0=20m/s，x=20m，解得 a=10m/s2[2]当v=8m/s时，汽车的刹车距离为所以汽车克服地面摩擦力做的功为