1、第七章 机械能守恒定律课前预习作业课堂检测作业课时3 功率课后巩固作业基础训练课前预习作业一、选择题1汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是()A减小速度，得到较小的牵引力 B增大速度，得到较小的牵引力C减小速度，得到较大的牵引力D增大速度，得到较大的牵引力C解析：汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由 FPv可知，在 P 不变时，要增大牵引力，必须减小速度2如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为 10 kg 的木箱，拉力 F 与水平方向成 60角，F2 N木箱从静止开始运动，4 s 末拉力的瞬时功率为()A0.2 W B0.4
2、WC0.8 W D.1.6 WB解析：木箱的加速度 aFcos m0.1 m/s2,4 s 末的速度 vat0.4 m/s，则瞬时功率 PFvcos 0.4 W，B 正确3下列关于功率的说法中正确的是()A由 PWt 知，力做的功越多，功率越大B由 PFv 知，物体运动得越快，功率越大C由 WPt 知，功率越大，力做的功越多D由 PFvcos 知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大D解析：在公式 PWt 中，只有 P、W、t 中两个量确定后，第三个量才能确定，故选项 A、C 错误；在 PFv 中，P 与 F、v 有关，故选项 B 错误；在 PFvcos 中，P 还与 有关，故选项 D
3、 正确4在同一高度，把三个质量相同的球 A、B、C 分别以相等的速率竖直上抛，平抛和竖直下抛，它们都落到同一水平地面上，则三个球在运动过程中，重力对它们做的功分别为 WA、WB、WC，重力的平均功率分别为 PA、PB、PC，则它们的大小关系为()AWAWBWC，PAPBPC BWAWBWC，PAPBPBPC DWAWBWC，PAPBPCB解析：三个物体位移相等，由 Wmgh 知 WAWBWC；落地过程中竖直上抛用时最长，竖直下抛用时最短，由 PWt 知 PAPBW2，P1P2BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2DW1W2，P1P2B解析：在扶梯上，人相对扶梯静止不动和人相对于扶梯匀速向上运
4、动，相对地面来说，人都是做匀速直线运动，两次人均处于平衡状态，两次人受到的力情况相同，即扶梯对人向上的支持力等于重力而两次扶梯载人运动的距离不同，所以可用 WFscos 来判定功的大小两次扶梯运动的速率 v 不变，所以可用 PFvcos 来判定功率的大小由功的计算公式，得扶梯对人做功 WFscos.式中 是扶梯对人的支持力(等于人的重力)和扶梯所在斜面的夹角由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离，所以第一次扶梯载人运动的距离要比第二次扶梯载人运动的距离长，即 s1s2，故 W1W2，两次扶梯运动的速率 v 不变，对人作用力不变，根据 PFvcos 知 P1P2.二、非选择题7如图所示，一质量为 1
5、.2 kg 的物体从倾角为 30、长度为 10 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是多少？整个过程中重力做功的平均功率是多少？(g取 10 m/s2)答案：60 W 30 W解析：本题考查了对功率的理解解决本题的关键是明确力与速度方向的夹角，物体下滑时做匀加速直线运动，其受力情况如右图所示由牛顿第二定律 Fma 得物体的加速度amgsin30m1012 m/s25 m/s2.物体下滑到底端时的速度v 2as 2510 m/s10 m/s.此时重力的瞬时功率Pmgvcosmgvcos601.2101012 W60 W.物体下滑过程中重力做的功Wmgssinmgss
6、in301.2101012 J60 J.物体下滑的时间 tva105 s2 s，重力做功的平均功率 PWt 602 W30 W.8质量为 2 000 kg、额定功率为 80 kW 的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为 20 m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为 2 m/s2，运动中的阻力不变求：(1)汽车所受阻力的大小；(2)3 s 末汽车的瞬时功率；(3)汽车做匀加速运动的时间；(4)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功答案：(1)4 000 N(2)4.8104 W(3)5 s(4)2105 J解析：(1)所求的是运动中的阻力，若不注意“运动中的阻力不变”，则阻力不易求出以
7、最大速度行驶时，根据 PFv，可求得 F4 000 N而此时牵引力和阻力大小相等(2)由于 3 s 时的速度 vat6 m/s，而牵引力由 FFfma 得 F8 000 N，故此时的功率为 PFv4.8104 W.(3)设匀加速运动的时间为 t，则 t 时刻的速度为 vat，这时汽车的功率为额定功率由 PFv，将 F8 000 N 和 vat 代入得 t5 s.(4)匀加速运动阶段牵引力为恒力，牵引力所做的功 WFlF12at28 00012252 J2105 J.基础训练课堂检测作业一、单项选择题1一质量为 m 的木块静止在光滑的水平面上，从 t0 开始，将一个大小为 F 的水平恒力作用在该
8、木块上在 tt1 时刻，力 F 的功率是()A.F2t12mB.F2t212mC.F2t1mD.F2t21mC解析：由题知木块做加速度 aFm的匀加速直线运动，当 tt1 时，木块的速度 vatFt1m，则 tt1 时刻力 F 的功率 PFvF2t1m，故 C正确2设飞机飞行中所受阻力与速率的平方成正比，如果飞机以速度v 匀速飞行，其发动机功率为 P，则当发动机功率为 8P 时，飞机飞行的速度为()A.2v B2v C4v D8vB解析：飞机匀速飞行时，应有 FF 阻kv2，所以 PFvkv3，因此功率为 8P 时 v2v.3将一质量为 m 的小球以初速度 v0 从倾角为 的斜坡顶向外水平抛出
9、，并落在斜坡上，那么当它击中斜坡时重力做功的功率是()Amgv0cotBmgv0tanC2mgv0cotD2mgv0tanD解析：设小球平抛后经过时间 t 击中斜坡，则有 tan12gt2v0t，gt2v0tan，小球击中斜坡时重力做功的功率 Pmgv竖mggt2mgv0tan，故只有 D 正确4某人用同一水平力 F 先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进 l 距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进 l 距离，若先后两次拉力做的功为 W1 和 W2，拉力做功的功率是 P1 和 P2，则()AW1W2，P1P2BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2DW1W2，P1P2B解析：由于拉
10、力相同而又通过相同的位移，根据 WFl 可知拉力对物体做的功一样多，但由于沿光滑水平面前进时间短，所以 P1P2，故 B 正确5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的是()C解析：开始匀速，说明牵引力和阻力大小相等；当功率减小时，速度和牵引力都要减小，故汽车做加速度减小的变减速运动，由初始和最终时的功率关系得最终速度为初始时的一半二、多项选择题6质量为 m 的汽车由静止开始以加速度 a 做匀加速运动，经过时间 t，汽车达到额定功率，
11、则下列说法正确的是()Aat 即为汽车额定功率下的速度最大值Bat 还不是汽车额定功率下速度最大值C汽车的额定功率是 ma2tD题中所给条件求不出汽车的额定功率BD解析：汽车在额定功率下的最大速度是 a0 时，vmP额F P额Ff，故 A 项错误、B 项正确；汽车的功率是牵引力的功率，不是合力的功率，故 C 项错误；由 FFfma，FFfma，因 Ff 不知，则 F不知，故求不出汽车的额定功率，故 D 项正确三、非选择题7从空中以 10 m/s 的初速度水平抛出一质量为 1 kg 的物体，物体在空中运动了 3 s 后落地，不计空气阻力，取 g10 m/s2，求 3 s 内物体所受重力做功的平均
12、功率和落地时重力做功的瞬时功率答案：P 150 W P300 W解析：设物体从抛出到落地的竖直位移为 h，则 3 s 内重力做功的平均功率 P Wt mght，又因为 h12gt2，由以上两式可得 P 12mg2t150 W设该物体在 3 s 末的瞬时速度为 v3，则物体落地时重力做功的瞬时功率为Pmgv3cos mgv3y，又因为 v3ygt，所以 Pmg2t300 W.8汽车发动机的额定功率为 60 kW，汽车质量为 5 t，运动中所受阻力的大小恒为车重的 0.1 倍(g 取 10 m/s2)求：(1)若汽车以恒定功率启动，汽车所能达到的最大速度是多少？(2)当汽车速度达到 5 m/s 时，加速度为多大？答案：(1)12 m/s(2)1.4 m/s2解析：(1)汽车以恒定功率启动，当 a0 时汽车速度最大由 PFv，FFfma，得 P(Ffma)vvmaxPFfP0.1mg601030.1510310 m/s12 m/s.(2)当汽车速度 v5 m/s 时加速度 a1mPvFf151036010350.1510310 m/s21.4 m/s2.谢谢观赏！Thanks!
