1、第2课时功率必备知识基础练进阶训练第一层知识点一功率概念、平均功率、瞬时功率的计算1.关于功率，下列说法中正确的是()A功率是反映力做功多少的物理量B功率是反映力做功快慢的物理量C做功时间越长，功率一定小D力做功越多，功率一定大2同一恒力按同样的方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同距离时，恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则二者的关系是()AW1W2，P1P2 BW1W2，P1P2 DW1W2，P1W2W3 BW2W1W3CP3P1P2 DP1P2P32质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽
2、车能够达到的最大速度值为v，那么当汽车的加速度为时，汽车的速度的大小为()A. B.C. D.3一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时其速度为1 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系式正确的是()AW1W2W3 BW1W2W3CW1W3W2 DW1W2W34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，哪个图像正确表示了从司机减小油门开始，汽
3、车的速度与时间的关系()5如图所示，木板可绕固定水平轴O转动木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止在这一过程中，物块的重力做功为2 J用FN表示物块受到的支持力，用Ff表示物块受到的摩擦力在此过程中，以下判断正确的是()AFN和Ff对物块都不做功BFN对物块做功为2 J，Ff对物块不做功CFN对物块不做功，Ff对物块做功为2 JDFN和Ff对物块所做功的代数和为零6一汽车在平直公路上行驶从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示假定汽车所受阻力的大小f恒定不变下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是()二、多选题7质量为m的物体静止在光滑
4、水平面上，从t0时刻开始受到水平力的作用力F的大小与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则关于力F的功率以下说法正确的是()A3t0时刻的瞬时功率为B3t0时刻的瞬时功率为C在03t0时间内，平均功率为D在03 t0时间内，平均功率为8如图所示，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力F作用下，斜面沿水平方向向右做匀速运动，运动中物体与斜面体相对静止则关于斜面对物体的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是()A支持力一定做正功B摩擦力一定做正功C摩擦力可能不做功D支持力与摩擦力的总功为09如图所示为测定运动员体能的一种装置运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑
5、轮(不计滑轮质量及摩擦)，下悬一质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运动下面是关于人对传送带做功的四种说法，其中正确的是()A人对传送带做功B人对传送带不做功C人对传送带做功的功率为m2gvD人对传送带做功的功率为(m1m2)gv三、计算题10质量为20 kg的物体，在一与水平方向成一定角度的拉力作用下沿直线运动，因拉力发生变化，物体运动的图像如图所示求：(1)010 s，合外力做的功；(2)020 s，合外力做的功；(3)2040 s，合外力做的功；(4)前40 s，合外力做的功学科素养升级练进阶训练第三层1如图所示，两轮平衡车的动力系统由电池驱动，能够输
6、出的最大功率为P0，小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动，受到的阻力恒为Ff.已知小明和平衡车的总质量为m，从启动到达到最大速度的整个过程中，小明和平衡车可视为质点，不计小明对平衡车做的功若平衡车启动后的一段时间内由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，则()A平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度为vB平衡车运动过程中所需的最小牵引力为FmaC平衡车达到最大速度所用的时间t0D平衡车能达到的最大行驶速度vm2(多选)在训练运动员奔跑中下肢向后的蹬踏力量时，有一种方法是让运动员腰部系绳拖着汽车轮胎奔跑，如图所示，在一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的轻绳拖着质量m 11 kg的轮胎从静止
7、开始沿着笔直的跑道加速奔跑，5 s后轮胎从轻绳上脱落，轮胎运动的v t图像如图乙所示不计空气阻力已知绳与地面的夹角为37，且sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.下列说法正确的是()A轮胎与水平面间的动摩擦因数0.25B绳子拉力的大小为70 NC在07 s内，轮胎克服摩擦力做功为1 400 JD在2 s时，绳子拉力的瞬时功率为224 W3如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机，在起重机将质量m5103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm1.02 m/s的匀
8、速运动取g10 m/s2，不计额外功求：(1)起重机允许输出的最大功率；(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2 s末的输出功率4滑水运动是一项非常刺激的水上运动研究表明，在进行滑水运动时，水对滑板的作用力FN垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率(水可视为静止)如图所示，某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角37时，滑板做匀速直线运动，相应的k54 kg/m，人和滑板的总质量为m108 kg，试求：(重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，忽略空气阻力)(1)水平牵引力的大小F；(2)滑板的速率v；(3)水平牵引力的功率P.第2课时功率必备知识基础练1答案：B
9、解析：功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大说明物体做功快，故A错误，B正确；做功时间越长，物体做的功不一定少，由P可知，功率不一定小，故C错误；力做功越多，用时不一定短，所以功率不一定大，故D错误2答案：B解析：由公式WFlcos 可知，两种情况下做功W1W2；由于光滑水平地面加速度较大，通过相同位移所用时间短，故由公式P可知，P1f1f3，因加速度相同，拉力沿位移方向的分量FbFaFc，故有W2W1W3，所以A错，B对由题意分析知，物体到达斜面顶端所用时间相等，根据P知P2P1P3，故C、D错误2答案：C解析：根据Pfv，Ffma，PFv，由以上三式联立解得v，故选C.3答案：B解析：各秒
10、内位移等于速度图线与横轴所围的“面积”，由题中乙图可知x111 m0.5 m，x211 m0.5 m，x311 m1 m，结合题中甲图力的大小，可以求得W110.5 J0.5 J，W230.5 J1.5 J，W321 J2 J，所以选B.4答案：C解析：功率减小一半后，汽车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，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，故汽车做加速度越来越小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，汽车做匀速运动，C正确5答案：B解析：由题意可知，物块时刻处于平衡状态，所受合力为零，故
11、W合0，又因为其摩擦力不做功Wf0，由W合WWG，可得W2 J，故选项B 正确6答案：A解析：由P t图像知：0t1内汽车以恒定功率P1行驶，t1t2内汽车以恒定功率P2行驶设汽车所受牵引力为F，则由PFv得，当v增加时，F减小，由a知a减小，当Ff时，a0，又因速度不可能突变，所以选项B、C、D错误，选项A正确7答案：BD解析：B对，A错：02t0时间内，物体的加速度a1，2t0时刻的速度v1a12t0，位移x1；2t03t0时间内，加速度a2，3t0时刻的速度v2v1a2t0；2t03t0时间内的位移x2，所以3t0时刻的瞬时功率P3F0v2.D对，C错：03t0时间内的平均功率.8答案：
12、BD解析：物体随斜面匀速运动时，物体受重力、支持力和静摩擦力作用，如图所示根据平衡条件，FN、Ff的合力与重力等值反向FN、Ff的合力与位移方向垂直，不做功；摩擦力方向与位移方向的夹角为锐角，做正功；支持力方向与位移方向的夹角为钝角，做负功9答案：AC解析：人在水平方向受绳子拉力和摩擦力作用而处于平衡状态，FfFTm2g.由牛顿第三定律得，人对传送带的摩擦力为FfFf，方向向右，所以人对传送带做正功，做功的功率为PFfvm2gv，A、C正确10答案：(1)1 000 J(2)1 000 J(3)1 000 J(4)0解析：由图可知，010 s，加速度a11 m/s2，位移l150 m；2040
13、 s，加速度a20.5 m/s2，位移l2100 m.(1)010 s，合外力做功W1F1l1ma1l120150 J1 000J.(2)1020 s，合外力为0，合外力做功为0，故020 s内，合外力做功为1 000 J.(3)2040 s，合外力为ma220(0.5) N10 N，故合外力大小F210 N，方向与位移方向相反合外力做功W2F2l2cos 1801 000 J.(4)前40 s，合外力做功W W10W20.学科素养升级练1答案：A解析：平衡车做匀速直线运动过程中，由牛顿第二定律得FFfma，则根据P0Fv可得，平衡车做匀加速直线运动时能达到的最大速度为v，选项A正确；当平衡车
14、的加速度为零时，牵引力最小，此时FFf，选项B错误；平衡车做匀加速直线运动所用的时间t，匀加速直线运动结束后，平衡车加速度减小，继续加速，最后当牵引力等于阻力时达到最大速度，此时vmv，可知平衡车达到最大速度所用的时间t0，选项C、D错误2答案：BCD解析：由题图乙知a12 m/s2，a25 m/s2，则F cos 37(mgF sin 37)ma1，mgma2，由以上两式解得0.5，F70 N，故A错，B对；前5 s轮胎克服摩擦力做功Wf1(mgF sin 37)l1850 J, 后2 s轮胎克服摩擦力做功Wf2mgl2550 J，故WfWf1Wf21 400 J，选项C正确；2 s时PFF
15、v cos 37224 W，选项D正确3答案：(1)5.1104 W(2)5 s2.04104W解析：(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力即P0F0vmF0mg由式，代入数据解得P0 5.1104 W(2)重物做匀加速运动结束时，当起重机达到允许输出的最大功率时，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历的时间为t1，有P0Fv1Fmgmav1at1由式，代入数据解得t15 st2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，起重机输出功率为P，则v2atPFv2由式，代入数据解得P2.04104 W.4答案：(1)810 N(2)5 m/s(3)4 050 W解析：(1)以滑板和运动员整体为研究对象，其受力如答图所示，由共点力平衡条件可得FNcos mgFNsin F联立，解得F810 N.(2)由FN，FNkv2，得v 5 m/s(3)水平牵引力的功率PFv 4 050 W.