1、课时作业(十六)功和功率一、单项选择题1.如图所示，电梯与水平地面成角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，达到一定速度后再匀速上升若以FN表示水平电梯对人的支持力，G为人受到的重力，Ff为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是()A加速过程中Ff0，Ff、FN、G都做功B加速过程中Ff0，FN不做功C加速过程中Ff0，FN、G都做功D匀速过程中Ff0，FN、G都不做功22020江苏卷，1质量为1.5103 kg的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为20 m/s，受到的阻力大小为1.8103 N此时，汽车发动机输出的实际功率是()A90 W B30 kWC36 kW D300 kW3.如图所
2、示的拖轮胎跑是一种体能训练活动某次训练中，轮胎的质量为5 kg，与轮胎连接的拖绳与地面夹角为37，轮胎与地面动摩擦因数是0.8.若运动员拖着轮胎以5 m/s的速度匀速前进，则10 s内运动员对轮胎做的功最接近的是(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)()A500 J B750 JC1 250 J D2 000 J4.在篮球比赛中，某位同学获得罚球机会，如图所示，他站在罚球线处用力将篮球投出，篮球以约为1 m/s的速度撞击篮筐已知篮球质量约为0.6 kg，篮筐离地高度约为3 m，忽略篮球受到的空气阻力，则该同学罚球时对篮球做的功大约为()A1 J B10 JC50 J D1
3、00 J5如图是小孩滑滑梯的情景，假设滑梯是固定光滑斜面，倾角为30，小孩质量为m，由静止开始沿滑梯下滑，滑行距离为x时，重力的瞬时功率为()Amg B.mgCmg D.mg62020浙江嘉兴高三下期末仰卧起坐是体育课上常见的项目，一次测试中某位女同学质量为50 kg，身高为1.6 m，假设其上半身质量为其总质量的0.6 倍，她在1分钟内做了40个仰卧起坐，每次仰卧起坐时下半身重心位置不变，重力加速度g取10 m/s2，则她克服重力做功的平均功率约为()A20 W B80 WC200 W D300 W7.2020浙江慈溪高一下期中某潜水器质量为5103 kg，主要用于深海搜寻和打捞等若在某次作
4、业中，潜水器将4103 kg的高密度重物从3 000 m深的海底一起匀速提升到了海面，已知提升过程中潜水器的机械功率恒为180 kW，水对潜水器的浮力和阻力相互平衡，影响可以忽略不计，g取10 m/s2，则提升所用的时间约为()A0.5103 s B1.0103 sC1.5103 s D2.0103 s8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，汽车的速度与时间的关系()9.一辆跑车在行驶过程中的最大输出功率与速度大小的关系如图所示，已知该车质量为2103
5、 kg，在某平直路面上行驶，阻力恒为3103 N若汽车从静止开始以恒定加速度2 m/s2做匀加速运动，则此匀加速过程能持续的时间大约为()A8 s B14 sC26 s D38 s二、多项选择题10.2021山东菏泽一模在抢险救灾工作中常见到直升机的身影如图为直升机抢救伤员的情景，直升机悬停在空中，用绳索将伤员由静止向上吊起，绳索对伤员做功的功率恒定，则在伤员加速上升的过程中(不计空气阻力)()A绳索对伤员的拉力越来越小B伤员克服重力做功的功率恒定C伤员运动的速度变化越来越慢D合力对伤员做功的功率越来越大11.如图所示是倾斜角为45的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出
6、一个小球，小球落在斜坡上时速度方向与斜坡向上的方向成105，不计空气阻力，则小球做平抛运动的过程()A速度变化量的大小为v0B运动时间为C落在斜坡前瞬间重力的瞬时功率为2mgv0D小球水平位移与竖直位移之比为2：122020吉林长春二模电动平衡车因为其炫酷的操作，被年轻人所喜欢，变成了日常通行的交通工具平衡车依靠人体重心的改变，来实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作下表所示为某款电动平衡车的部分参数，若平衡车以最大速度行驶时，电机恰好达到额定功率，则下列说法中正确的是()电池输出电压36 V电池总容量50 000 mAh电机额定功率900 W最大速度15 km/h充电时间23 小时百公里标准
7、耗电量6 kWhA.电池输出的电能最多为1 800 JB充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间为2 hC该平衡车以最大速度行驶时牵引力为60 ND该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程为30 km三、非选择题13一辆质量为2 t的汽车，发动机输出的功率为30 kW，在平直公路上能达到的最大速度为15 m/s，行驶中阻力不变(1)求汽车所受阻力大小(2)在同样的阻力下，当汽车的速度为10 m/s时，其加速度为多大？(3)若汽车发动机的额定功率为60 kW，在水平路面上行驶的阻力为3 000 N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度大小课时作业(十六)1解析：加速过程中人受力和速度方向如图所示，由
8、力与速度方向之间夹角的关系可判定：FN、Ff对人做正功，G对人做负功，故A对，B、C均错匀速运动时，Ff0，FN做正功，G做负功，故D错答案：A2解析：根据汽车做匀速直线运动可得此时汽车的牵引力等于阻力，即Ff1.8103 N，此时汽车发动机的实际输出功率即瞬时功率，根据PFv，代入数据解得此时汽车发动机的实际输出功率为36 kW，A、B、D项均错误，C项正确答案：C3解析：Fcos f，FNFsin mg，fFN，得F N31.25 N,10 s内运动员对轮胎做功WFFcos vt31.250.8510 J1 250 J，选项C正确答案：C4解析：该同学将篮球投出时的高度约为h11.8 m，
9、根据动能定理有Wmg(hh1)mv2，解得W7.5 J，B项最接近，故选项B正确答案：B5解析：小孩的加速度ag，由v22ax得小孩滑行距离x时的速率v，故此时重力的瞬时功率Pmgvsin 30mg，选项B正确答案：B6解析：该同学每次上半身重心上升的距离约为h1.6 m0.4 m，则她每次仰卧起坐时克服重力做的功W0.6mgh120 J1 min内她克服重力所做的总功W总40W4 800 J，她克服重力做功的平均功率为P80 W故B正确答案：B7解析：以潜水器和高密度重物整体为研究对象，由匀速上升可知整体处于平衡状态，且浮力与阻力平衡，可知潜水器的牵引力F与整体重力平衡，即F(mM)g(51
10、034103)10 N9104 N，潜水器和重物匀速上升时，由PFv可得上升速度v2 m/s，潜水器和重物上升的高度为h3 000 m，所以上升的时间为t1.5103 s，C正确答案：C8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，PFv，牵引力减小一半，小于阻力，汽车做减速运动，由公式PFv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正确答案：C9解析：由图可知，跑车的最大输出功率大约为200 kW，根据牛顿第二定律得，牵引力FF阻ma3 000 N2 0002 N
11、7 000 N，则跑车做匀加速运动时的实际功率与速度的关系为P实7 000v(W)，作P实 v图像如图所示，由两图线交点可看出跑车匀加速运动的最大速度约为vm28 m/s，则匀加速过程持续的时间约为t s14 s，故B正确，A、C、D错误答案：B10解析：绳索对伤员的拉力做功的功率不变，而伤员加速上升，速度增大，由PFv可知，绳索对伤员的拉力F越来越小，A项正确；由P1mgv可知，伤员克服重力做功的功率不断增大，B项错误；由Fmgma可知，伤员运动的加速度越来越小，速度变化得越来越慢，C项正确；合力对伤员做功的功率(Fmg)vPmgv，由于P不变，速度越来越大，则合力对伤员做功的功率越来越小，
12、D项错误答案：AC11解析：落到斜面上时，对速度分解，则v0vcos 60，vyvsin 60，联立解得vyv0，由于水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，故速度变化量为vvyv0，故A正确；运动时间t，故B错误；重力的瞬时功率Pmgvymgv0，故C错误；水平位移为xv0t，竖直方向的位移为ygt2，解得x：y2：，故D正确答案：AD12解析：由题表中所给电池的输出电压和容量，可算出电池最大输出的电能为WqU50 0001033 60036 J6.48106 J，选项A错误；充满电的平衡车以额定功率行驶时，行驶时间t s7 200 s2 h，选项B正确；平衡车以额定功率行驶时的最大速度v1
13、5 km/h m/s，此时的牵引力F216 N，选项C错误；平衡车的百公里标准耗电量为6 kWh，在标准情况下能骑行的最大里程为x100 km30 km，选项D正确答案：BD13解析：(1)当汽车达到最大速度vmax15 m/s时，牵引力F大小与阻力Ff大小相等由PFvmaxFfvmax可得FfF N2103 N.(2)当汽车的速度为10 m/s时，牵引力F N3103 N由牛顿第二定律得：FFfma即a m/s20.5 m/s2.(3)汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力FFf3 000 N所以额定功率下的速度v m/s20 m/s.答案：(1)2103 N(2)0.5 m/s2(3)20 m/s