1、功率1关于功率,下列说法正确的是 ()A根据P可知,机器做功越多,其功率就越大B根据PFv可知,汽车牵引力一定与速度成反比C根据P可知,只要知道时间t内机器所做的功,就可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D根据PFv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比D解析 由P可知,功率是单位时间内物体所做的功,故选项A错误;由该式求出的功率是t时间内的平均功率不是瞬时功率,故选项C错误;由PFv可知,当功率一定时,牵引力与速度成反比,故选项B错误,D正确2关于功率的概念,下列说法正确的是()A力对物体做功越多,则力做功的功率越大B由P可知,功率与时间成反比C由PFv可知,只要F不为零
2、,v也不为零,那么功率P就一定不为零D某个力对物体做功越多,它的功率不一定越大D解析 根据P可知,力对物体做功多,但所用时间不一定少,功率不一定大,故选项A、B错误,D正确;功率PFvcos ,当力F与速度v方向垂直时,功率P为零,故选项C错误3在空中某点,将三个相同小球以相同大小的初速度v0水平抛出、竖直上抛、竖直下抛则从抛出到落地,下列说法正确的是()A小球落地时的速度相同B小球重力做功的平均功率相同C小球重力做功相同D小球落地时重力的瞬时功率相同C解析 设抛出点离地面的高度为h,小球以v0水平抛出,由平抛运动规律得小球落地的速度大小为v,方向和水平面有一定的夹角;小球以初速度v0竖直上抛
3、、竖直下抛,落地速度大小也是v,方向竖直向下,综上所述,小球落地的速度大小相等,但是方向不同,故选项A错误;根据Wmgh知,初、末位置的高度差相同,则重力做功相同,竖直下抛运动的时间最短,重力做功的平均功率最大,竖直上抛运动的时间最长,重力做功的平均功率最小,故选项B错误,C正确;落地的速度大小相等,方向不同,根据Pmgvy知,水平抛出时落地的瞬时功率与竖起上抛和下抛的瞬时功率不等,故选项D错误4(多选)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0,t1时刻,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,到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动能正确表示这一过
4、程中汽车牵引力F和速度v随时间t变化的图象是()AD解析 由PFv可判断,开始汽车做匀速运动,则F0Ff,PF0v0,v0,当汽车功率减小一半P时,汽车开始做变减速运动,其牵引力为F,加速度大小为a,由此可知,v减小时,a减小,汽车最终以v的速度做匀速运动,故选项A正确;同理,可判断出汽车的牵引力由F1最终增加到F0,故选项D正确52017年6月11日,贵州雷山遭受大雨侵袭发生内涝和泥石流灾害,某路段有一质量为2.0103 kg的石块随着雨水由静止开始沿倾角为30的斜坡滑下,石块滑至坡底时的速度大小为10 m/s,g取10 m/s2,则此时()A石块重力的瞬时功率为2105 WB石块重力的瞬时
5、功率为1105 WC石块所受斜坡支持力的瞬时功率为5104 WD石块所受斜坡支持力的瞬时功率为 105 WB解析 石块重力的瞬时功率PGmgvsin 302.01031010 W1105 W,故选项A错误,B正确;石块所受斜坡支持力与石块速度方向垂直,故石块所受斜坡支持力的瞬时功率为零,故选项C、D错误6质量为m的汽车以恒定功率P在平面的水平公路上行驶,汽车匀速行驶时的速率为v1,当汽车以速率v2(v2v1)行驶时,汽车的加速度为 ()A BC DC解析 汽车匀速行驶时,路面阻力Ff;当汽车的速率为v2时,牵引力F2,此时加速度a.7(多选)同一辆汽车在同样路况下以恒定的加速度或恒定的功率启动
6、,司机根据速度计记录下各时刻汽车的速度,并描绘出了vt图线,如图所示则关于汽车启动过程的下列说法正确的是 ()A甲图反映的是汽车以恒定加速度启动的过程,乙图反映的是汽车以恒定功率启动的过程B甲图中t2时刻的牵引力功率大于t1时刻的功率C乙图中t2时刻的牵引力功率等于t1时刻的功率D甲图中vm等于乙图中的vmCD解析 由vt图象特点可以看出甲图是汽车以恒定功率启动,而乙图是汽车以恒定加速度启动,选项A错误甲图中t1、t2时刻功率相等,选项B错误乙图中t1时刻功率达到额定功率,此后功率保持不变,选项C正确由vm可知,甲、乙两种情况下,vmvm,选项D正确8如图所示,四个相同的小球A、B、C、D,其
7、中A、B、C位于同一高度h处,A做自由落体运动,B沿光滑斜面由静止滑下,C做平抛运动,D从地面开始做斜抛运动,其运动的最大高度也为h.在每个小球落地的瞬间,其重力的功率分别为PA、PB、PC、PD下列关系式正确的是()APAPCPDPBBPAPCPBPDCPAPBPCPDDPAPCPDPBA解析 A做自由落体运动,C做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,故A、C落地时竖直方向的速度大小相同,故落地时的功率Pmgv相同;D做斜抛运动,其运动的最大高度跟A下落时的高度相同,故竖直方向的速度跟A落地时的速度大小相同,故功率相同;B沿斜面下滑,下滑到斜面底端的速度的大小跟A落地时的速度大小相同,但速度方
8、向与重力方向成一定的夹角,故功率小于A的功率,选项A正确能力提升9(多选)一物体由足够高的地方沿水平方向以10 m/s的速度抛出,且将抛出的时刻计为0时刻,忽略空气阻力下列选项正确的是 ()A物体重力在第1 s末、第2 s末、第3 s末的瞬时功率之比为 123B物体重力在第1 s末、第2 s末、第3 s末的瞬时功率之比为 C物体重力在第1 s、第2 s、第3 s的平均功率之比为135D物体重力在第1 s、第2 s、第3 s的平均功率之比为149AC解析 重力的瞬时功率为Pmgvy,又vygt,所以得Pmg2t,因此第1 s末、第2 s末、第3 s末的瞬时功率之比为123,选项A正确,B错误;平
9、均功率为,由于竖直方向为自由落体运动,所以物体在第1 s、第2 s、第3 s下落的高度之比为135,因此物体在第1 s、第2 s、第3 s的平均功率之比为135,选项C正确,D错误10(多选)水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为(01). 现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动设F的方向与水平面夹角为,如图所示,在从零逐渐增大到90的过程中,木箱的速度保持不变,则()AF先减小后增大 BF一直增大CF的功率减小 DF的功率不变AC解析 木箱向右匀速运动过程Fcos (mgFsin ),解得F,F有极值,故选项A正确,B错误;F的功率PFvcos ,故选项C正确,D错误11一辆汽
10、车质量为1103 kg,最大功率为2104 W,在水平路面由静止开始做直线运动,最大速度为v2,运动过程中汽车所受阻力恒定发动机的最大牵引力为3103 N,其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示试求:(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动;(2)v2的大小;(3)整个运动过程中汽车的最大加速度解析 (1)汽车从A到B牵引力F不变,阻力Ff不变,汽车做匀加速直线运动图线BC的斜率表示汽车的功率P,从B到C图线的斜率不变,P不变,则汽车做加速度减小的加速运动,到达C点达到最大速度v2,此后汽车做匀速直线运动(2)汽车速度为v2时,牵引力F11103 N,则Ff1103 N,v2 m/s20
11、 m/s.(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大,根据牛顿第二定律得a m/s22 m/s2.答案(1)AB段汽车做匀加速直线运动,BC段做加速度减小的加速度运动,到达C点加速度为零,之后做匀速直线运动(2)20 m/s(3)2 m/s212某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究,他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为vt图象,如图所示(除210 s时间段内的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线)已知小车运动的过程中,214 s时间段内小车的功率保持不变,在14 s末停止遥控而让小车自由滑行小车的质量为1 kg,可认为在整个过程中小车所
12、受到的阻力Ff大小不变则:(1)小车运动中所受到的阻力大小为多少?(2)小车匀速行驶阶段的功率为多少?(3)小车加速运动过程中牵引力做功为多少?解析 (1)在1418 s内小车在阻力作用下做匀减速运动,由题图可知a1.5 m/s2,由牛顿第二定律可知Ffma,解得Ff1.5 N.(2)在1014 s内小车做匀速运动,牵引力FFf,根据PFv解得P9 W.(3)02 s内小车做匀加速运动,根据牛顿第二定律得FFfma2,又a21.5 m/s2,解得F3 N,所以s1a2t21.522 m3 m,W1Fs133 J9 J;变加速运动过程中功率不变,则W2Pt98 J72 J,所以牵引力做的功WW1W281 J. 答案 (1)1.5 N(2)9 W(3)81 J