1、功率一、选择题(16题只有一个选项符合题目要求,79题有多个选项符合题目要求)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,还要克服重力在沿斜坡向下的分力,所以需要增大牵引力,由F引,在功率P不变时要增大牵引力F,必须减小速度v。答案:C2假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇最大速度变为原来的()A4倍 B2倍C.倍 D倍解析:摩托艇的功率PFv,当速度最大时有FF阻,又F阻k
2、v,故Pkv2,当P变为原来的2倍时,则v变为原来的倍。答案:D3.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示,在到达竖直状态的过程中飞行员受到的重力的瞬时功率变化情况是()A一直增大B一直减小C先增大后减小D先减小后增大解析:根据功率PFv可知,飞行员所受到的重力的瞬时功率PGmgvy;开始下摆时,vy0,PG0;竖直状态时,vy0,PG0;中间状态时,vy0,PG0;所以重力的瞬时功率先增大,后减小,选项C正确。答案:C4(2019威海高一检测)机车以下列两种方式启动,且沿直线运动(设阻力不变)。方式:机车以不变的额定功率启动;方式:机车的启动功率先随速度均匀增加,后保持
3、额定功率不变。如图给出的四个图象中,能够正确反映机车的速度v随时间t变化的是()A甲对应方式,乙对应方式B乙对应方式,丙对应方式 C甲对应方式,丙对应方式D丙对应方式,乙对应方式解析:对于方式:机车以不变的额定功率启动,据PFv可知,随着v的增大,F减小,又由a可知加速度减小,在vt图象上斜率减小,故对应乙图;对于方式:机车以速度均匀增加启动,即先保持牵引力不变,可知加速度不变,当达到额定功率后,牵引力减小,直至牵引力和阻力相等,最后匀速,故方式对应丙图。故选B。答案:B5.如图所示,通过一动滑轮提升质量为1 kg的物体,竖直向上拉绳子使物体由静止开始以5 m/s2的加速度匀加速上升,不计动滑
4、轮及绳子的质量和摩擦,若g取10 m/s2,则拉力F在1 s末的瞬时功率为 ()A75 W B25 WC12.5 W D37.5 W解析:由牛顿第二定律可得2Fmgma,解得F7.5 N。1 s末物体的速度为v1at5 m/s。1 s末力F作用点的速度为v22v110 m/s。则拉力在1 s末的瞬时功率PFv275 W。故A项正确。答案:A6如图所示,一自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客上同一层楼,某乘客第一次站在扶梯上不动,第二次以相对扶梯v2的速度匀速往上走。两次扶梯运送乘客所做的功分别为W1、W2,牵引力的功率分别为P1、P2,则()AW1W2,P1P2 BW1W2,P1P2CW1W2,P
5、1W2,P1P2解析:扶梯两次运送乘客的速度均为v1,扶梯所施加的力不变,由PFv知P1P2;由于第二次所用的时间短,由WPt得W2W1。故选项D正确。答案:D7关于功率公式PFv,下列说法正确的是()A当F是恒力,v是平均速度时,对应的P是平均功率B当v是瞬时速度时,对应的P是瞬时功率C只适用于物体做匀速直线运动的情况D只适用于F与v同方向的情况答案:ABD8关于力对物体做功的功率,下面几种说法中正确的是 ()A力对物体做功越多,这个力的功率就越大B力对物体做功的时间越短,这个力的功率就越大C力对物体做功少,其功率也可能很大;力对物体做功多,其功率也可能较小D功率是表示做功快慢的物理量,而不
6、是表示做功多少的物理量解析:功率P,表示单位时间内所做的功。当t一定时,W越大,P越大;当W一定时,t越小,P越大,单纯只强调两个因素中的一个,而不说明另一个因素情况的说法是错误的,故A、B错误;如果W小,当t很小时,P也可能很大;如果W较大,当t很大时,P也可能较小,所以C正确;由P可知P是表示做功快慢的物理量,P越大反映的是单位时间内做功越多,也就是做功越快,所以D正确。答案:CD9一辆汽车在水平公路上行驶,设汽车在行驶过程中所受阻力不变。汽车的发动机始终以额定功率输出,关于牵引力和汽车速度,下列说法中正确的是()A汽车加速行驶时,牵引力不变,速度增大B汽车加速行驶时,牵引力增大,速度增大
7、C汽车加速行驶时,牵引力减小,速度增大D当牵引力等于阻力时,速度达到最大值解析:汽车的发动机输出功率恒定,即P一定,则由公式PFv可得出v增大,此时F减小,但由于合外力方向与汽车运动方向一致,因此汽车速度仍在增大;当汽车受到的牵引力和阻力相等时,汽车速度达到最大值,而后做匀速直线运动,故C、D正确。答案:CD二、非选择题10.(2019广州六中期末考试)如图所示,质量分别为1.0 kg和2.0 kg的物体A和B放置在水平地面上,两者与地面间的动摩擦因数均为0.4,物体B与一轻质滑轮相连。现将一根轻绳的一端固定在水平地面上离B足够远的位置,另一端跨过轻质滑轮连接在物体A上,轻绳保持水平。初始时刻
8、,物体A在水平力F20 N作用下由静止向右运动。求:(1)轻绳上拉力的大小;(2)t2 s时滑轮对物体B做功的瞬时功率为多少?解析:(1)设A、B的加速度大小分别为aA、aB,轻绳上的拉力为FT。对A、B分别受力分析,由牛顿第二定律有对于A:FFTmAgmAaA对于B:2FTmBgmBaB据题意可知:aA2aB代入数据得:FT8.0 N(2)由(1)中数据可求得:aB4 m/s2由运动学公式可得B在t2 s时的速度vBaBt8 m/s所以滑轮对物体B做功的瞬时功率P2FTvB128 W。答案:(1)8.0 N(2)128 W11(2019山西临汾一中期末考试)一建筑工地在建设一高楼时,利用升降
9、机将建筑材料运到l15 m高的地方,已知建筑材料的质量为4103kg,所用的时间为t10 s,重力加速度g10 m/s2。(1)当以恒定的速度将建筑材料运到目的地时,升降机做功的平均功率是多少?(2)当升降机在10 s的时间内由静止开始匀加速将建筑材料运到目的地时,升降机做功的平均功率是多少?(3)由以上分析求出升降机额定功率应满足的条件。解析:(1)建筑材料匀速上升时,升降机对建筑材料向上的拉力F1mg4104N拉力做的功W1F1l410415 J6105 J升降机做功的平均功率P16104W(2)建筑材料匀加速上升时,由运动学公式可得加速度am/s20.3 m/s2升降机对建筑材料的拉力F1m(ga)4103(100.3)N4.12104N拉力做的功W2F2l4.1210415 J6.18105 J升降机做功的平均功率P26.18104W(3)额定功率应大于升降机正常工作时实际功率的最大值,也就是10 s末的实际功率10 s末的速度vat0.310 m/s3 m/s升降机的最大功率PmaxF2v4.121043 W1.236105W所以该升降机的额定功率的最小值是1.236105W,则升降机的额定功率应大于等于1.236105W。答案:(1)6104 W(2)6.18104W(3)升降机的额定功率应大于等于1.236105W