1、课时作业20功和功率时间：45分钟1(多选)下列有关功率的说法正确的是(AD)A功率是描述力对物体做功快慢的物理量B由PFv可知，汽车的功率与它的速度成正比C由P可知，力做功越多，功率就越大D根据PFv可知，汽车以额定功率行驶时，速度越大，其受到的牵引力越小解析：功率是描述力对物体做功快慢的物理量，选项A正确；根据PFv可知，只有在F一定的条件下，功率才与速度成正比，故选项B错误；由P可知，一定的时间内，力做功越多，功率就越大，选项C错误；根据PFv可知，汽车以额定功率行驶时，速度越大，其受到的牵引力越小，选项D正确2水平恒力F两次作用在同一静止物体上，使物体沿力的方向发生相同的位移，第一次是
2、在光滑水平面上，第二次是在粗糙水平面上，两次力F做的功和功率的大小关系是(A)AW1W2，P1P2BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2DW1W2，P1P2解析：根据功的定义，两次水平恒力F做的功相等，即W1W2；第一次是在光滑水平面上，第二次是在粗糙水平面上，第二次受到摩擦力作用，作用同样大小的力F，第一次的加速度较大，由xat2可知，使物体沿力的方向发生相同的位移，第一次需要的时间较短，根据功率的定义，可知第一次的功率较大，即P1P2，选项A正确3如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中错误的是(B)A重力对人做负功B摩擦力对人做正功C支持力对人做正功D合力对人做功
3、为零解析：人随扶梯向上匀速运动时，只受重力和竖直向上的支持力，重力做负功，支持力做正功，合力做功为零，A、C、D正确4.(多选)如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小F阻不变，则下列说法正确的是(ABD)A重力做功为mgLB悬线的拉力做功为0C空气阻力做功为mgLD空气阻力做功为F阻L解析：摆球下落过程中，重力做功为mgL，A正确；悬线的拉力始终与速度方向垂直，故做功为0，B正确；空气阻力的大小不变，方向始终与速度方向相反，故做功为F阻L，C错误，D正确5.汽车沿平直公路以恒定功率P从静止开始启动，如图所示为牵引力F与速度v
4、的关系，加速过程在图中的T点结束，所用的时间t8 s，通过的路程s50 m,8 s后汽车做匀速运动，若汽车所受阻力始终不变，则(C)A汽车做匀速运动时的牵引力大小为2105 NB汽车所受的阻力大小为4104 NC汽车的恒定功率为1.6105 WD汽车的质量为8103 kg解析：本题考查根据Fv图象求解功率问题汽车的加速过程在T点结束，即此后汽车沿平直路面做匀速运动，由平衡条件和图象信息可得Ff0，汽车做匀速运动时的牵引力大小为F2104 N，故A错误；汽车所受的阻力大小f2104 N，故B错误；由图象信息得汽车的恒定功率PFv21048 W1.6105 W，故C正确；汽车加速运动过程，牵引力做
5、功为WPt，根据动能定理可得Ptfsmv2，解得m kg8.75103 kg，故D错误6.一辆赛车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其vt图象如图所示已知汽车的质量为m1103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的，则下列说法正确的是(C)A汽车在前5 s内的牵引力为5102 NB汽车速度为25 m/s时的加速度为5 m/s2C汽车的额定功率为100 kWD汽车的最大速度为80 m/s解析：前5 s内的加速度a m/s24 m/s2，根据牛顿第二定律得Ffma，解得牵引力Ffma0.11104 N11034 N5103 N，故A错
6、误；额定功率PFv5 00020 W100 000 W100 kW，故C正确；当车的速度是25 m/s时，牵引力F N4 000 N，汽车的加速度a m/s23 m/s2，故B错误；当牵引力与阻力相等时，汽车的速度最大，最大速度vm N100 m/s，故D错误7一物体静止在粗糙水平地面上现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则(C)AWF24WF1，Wf22Wf1BWF24WF1，W
7、f22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1，Wf22Wf1解析：因为物体做匀加速直线运动，所以x1t，x2t，而Wf1mgx1，Wf2mgx2，所以有Wf22Wf1，根据动能定理有WF1Wf1mv2，WF2Wf22mv2，所以有WF24WF1，C项正确8(多选)如图所示，将完全相同的四个小球1、2、3、4分别从同一高度由静止释放(图甲、丙、丁)和平抛(图乙)，其中图丙、丁分别是倾角为45和60的光滑斜面，不计空气阻力，则下列对四种情况下相关物理量的比较正确的是(BD)A落地时间t1t2t343解析：设高度为h，球1做自由落体运动，则时间t1 ，球2做平抛运动，竖直方向上是自由
8、落体运动，则时间t2 ，设斜面倾角为，根据牛顿第二定律得agsin，则gsint2，即时间t ，将45和60分别代入，可得t3 ，t4 ，即t1t2t4P4P3，选项C错误；根据平均功率的公式可知，由于W1W2W3W4mgh，而且t1t2t443，选项D正确9如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在拉力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(C)A物体加速度大小为2 m/s2BF的大小为21 NC4 s末F的功率为42 WD4 s内F的平均功率为42 W解析：由题图乙可知，vt图象的斜率表示物体加速度的大小，即a0.5 m/s2，由2Fm
9、gma可得：F10.5 N，A、B均错误；4 s末F的作用点的速度大小为vF2v物4 m/s，故4 s末F的功率为PFvF42 W，C正确；4 s内物体上升的高度h4 m，力F的作用点的位移l2h8 m，拉力F所做的功WFl84 J，故平均功率21 W，D错误10.一个质量为m的木块静止在粗糙的水平面上，木块与水平面间的滑动摩擦力大小为2F0，某时刻开始木块受到大小如图所示的水平拉力的作用，下列说法正确的是(D)A0到t0时间内，木块的位移大小为Bt0时刻合力的功率为C0到t0时间内，水平拉力做功为D2t0时刻，木块的速度大小为解析：本题根据Ft图象考查合外力做功问题.0t0时间内，木块产生的
10、加速度为a，木块产生的位移为xat，故A错误；t0时刻木块的速度为vat0，则t0时刻合力的功率为P2F0v，故B错误；0到t0时间内，水平拉力做功为W4F0x，故C错误；在t0之后产生的加速度大小为a，2t0时刻，木块的速度大小为vvat0，故D正确11(多选)甲车在乙车前方75 m处由静止以恒定功率P50 kW 启动，阻力恒定，最后甲车做匀速运动乙车做初速度为零的匀加速直线运动(无最大速度限制)两车同时同向运动，vt图象如图所示其中，甲车质量m7.5 t则下列说法正确的是(AC)A甲车所受的阻力为5 000 NB甲车所受的阻力为7 500 NC乙车追上甲车的时间为40 sD乙车追上甲车的时
11、间为30 s解析：本题考查定加速度启动与定功率启动两种情况的追及相遇问题定功率启动，速度到达最大时牵引力等于阻力，则甲车所受阻力为f N5 000 N，A正确，B错误；甲车受到的阻力恒定，设前20 s内的位移为s，根据动能定理可得Ptfsmv，解得s125 m，vt图象与坐标轴围成的面积表示位移，此时乙车的位移为s1020 m100 m，此后，设再经过t时间两车相遇，该过程中甲做匀速运动，乙车做初速度为10 m/s的匀加速直线运动，加速度为a m/s20.5 m/s2，则有ss75 m10tat210t，解得t20 s，故t总40 s，C正确，D错误12一辆汽车在平直公路上以恒定功率P0匀速行
12、驶，行驶的速度为v0.由于前方出现险情，汽车要减速慢行，驾驶员在t1时刻将发动机的功率减半，以P0的恒定功率行驶到t2时刻通过险情区之后，驾驶员立即将功率增大到P0，以恒定功率P0继续向前行驶到t3时刻，整个过程汽车所受阻力恒力f，则在0t3这段时间内，汽车的速度随时间变化的关系图象可能是(B)解析：在0t1时间内，汽车以功率P0、速度v0匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，vt图线应为一段横线；t1t2时间内，汽车的功率减为P0的瞬间，汽车速度仍为v0，汽车的牵引力突然减小到原来的一半，阻力f没有变化，汽车的牵引力小于阻力，汽车开始做减速运动，速度减小，由牛顿第二定律得fma1，可知汽车的加速度逐
13、渐减小，即vt图线的斜率逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的减速运动，当汽车速度v降至时，汽车牵引力再次等于阻力，汽车再次做匀速直线运动；t2t3时间内，汽车的功率恢复到P0的瞬间，汽车速度为v0，汽车的牵引力大于阻力，汽车开始做加速运动，速度增大，由牛顿第二定律得fma2，可知汽车的加速度逐渐减小，即vt图线的斜率逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当汽车速度v升至v0时，汽车牵引力等于阻力，汽车再次做速度为v0的匀速直线运动，选项B正确13如图所示，质量为m1 kg的滑块A放在质量为M2 kg的长木板B上，B放在水平地面上，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为0.1，B的长度为L2.5 m，A的大小不计A、B之间由一绕过光滑轻质动滑轮的柔软轻绳相连，开始时A位于B的最左端，滑轮位于B的右端给滑轮施加一水平恒力F20 N，滑轮两侧与A、B相连的绳子保持水平，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)A在B上滑行的时间；(2)A从B的最左端滑到最右端过程中水平恒力F做的功解析：(1)设绳中张力大小为T，则分别对A、B分析，根据牛顿第二定律有Tmgma1，Tmg(mM)gMa2，其中T，根据运动学规律有x1a1t2，x2a2t2，而由位移关系得x1x2L，联立解得t1 s.(2)此过程中滑轮的位移xx2，F做的功WFx，联立解得W65 J.答案：(1)1 s(2)65 J