1、课时跟踪训练（二） 功 率A级学考达标1.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，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：选C在刚开始运动时，飞行员的速度为零，故重力的瞬时功率为零，到达最低点时飞行员的速度最大，但飞行员的速度方向和重力的方向垂直，故飞行员在最低点时重力的瞬时功率为零，但飞行员在中间过程的瞬时功率并不为零，故飞行员的重力的瞬时功率是先增大后减小。2(2019淄博高一检测)某学校在进行体育测试时，质量为m50 kg的晓宇同学在t40 s内完成了25个引体向上，假设每次晓宇同学上升的
2、高度大约为h0.5 m，则晓宇同学克服重力做功的平均功率为(重力加速度g10 m/s2)()A100 W B150 WC200 W D250 W解析：选B每次引体向上克服重力做的功约为W1mgh50100.5 J250 J,40 s内的总功WnW125250 J6 250 J,40 s内的平均功率P W156 W，B正确。3拖拉机耕地时一般比在道路上行驶时速度慢，这样做的主要目的是()A节省燃料 B提高拖拉机的功率C提高传动机械的效率 D增大拖拉机的牵引力解析：选D拖拉机耕地时受到的阻力比在路面上行驶时大得多，根据PFv，在功率一定的情况下，减小速度，可以获得更大的牵引力，选项D正确。4.(2
3、019烟台高一检测)我国自主研发的第一艘平流层飞艇“圆梦”号试飞成功。若飞艇在平流层水平匀速飞行时，所受空气阻力与飞行速度成正比。当匀速飞行速度为v时，动力系统的输出功率为P；当匀速飞行速度为2v时，动力系统的输出功率为()A.B. C2PD4P解析：选D设当飞艇以速度v匀速飞行时，所受空气阻力为F阻，则PF阻v。由题意，当匀速飞行速度为2v时，所受空气阻力为2F阻，所以此时动力系统输出的功率P12F阻2v4P，D正确。5质量为5 t的汽车，在水平路面上以加速度a2 m/s2启动，所受阻力为1.0103 N，汽车启动后第1 s末的瞬时功率(小于额定功率)是()A2 kW B22 kWC1.1
4、kW D20 kW解析：选B根据牛顿第二定律得Ffma，则Ffma1 000 N5 0002 N11 000 N。汽车第1 s末的速度vat21 m/s2 m/s，所以PFv11 0002 W22 000 W22 kW，故B正确，A、C、D错误。6.(2019德州高一检测)在平直公路上以一定速率(约为5 m/s)行驶的自行车所受阻力为车和人总重量的0.02倍，如图所示，则骑车人的功率最接近于(车和人的总质量约为100 kg)()A0.1 kW B1103 kWC1 kW D10 kW解析：选A因为车速v5 m/s，匀速行驶时的牵引力Ff0.0210010 N20 N，所以功率PFv205 W1
5、00 W，即0.1 kW，故A正确。7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，汽车受到的阻力不变。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()解析：选C功率减小一半后，汽车做加速度越来越小的减速运动，最终速度减小为原来的一半并做匀速运动，C正确。8(安徽学业水平测试)某汽车在水平路面上以60 kW的恒定功率沿直线行驶，所受阻力恒为2 000 N，则发动机在300 s内做的功为_J，汽车能达到的最大速度为_km/h。解析：根据WPt可知发动机在300 s内做的功为W601
6、03300 J1.8107 J，当阻力和牵引力相等时，速度最大，故vmm/s30 m/s108 km/h。答案：(1)1.8107(2)1089(2019青岛高一检测)如图甲所示，质量为1.0 kg的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1.0 s末将拉力撤去，物体运动的vt图像如图乙所示，试求：(g10 m/s2)(1)拉力F的大小；(2)拉力F在第1 s内的平均功率。解析：(1)由题图乙知，当撤去拉力F后，物体做匀减速直线运动，加速度大小a6 m/s2。由牛顿第二定律得Ffmgsin ma6 N，当物体受拉力F的作用时，由牛顿第二定律得FFfmgsin ma，其中由题图乙知
7、加速度a12 m/s2，所以F18 N。(2)物体在拉力F作用下的位移xat26 m，所以拉力F在第1 s内的平均功率 W108 W。答案：(1)18 N(2)108 WB级选考提能10.(2019聊城高一检测)近年来我国的高铁发展迅速，而提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引功率是一个重要问题。已知匀速行驶时，列车所受阻力f与速度v的一次方成正比，即fkv。当长汀至上海的“和谐号”动车分别以120 km/h和240 km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时，机车的牵引功率之比为()A12 B21C14 D41解析：选C列车匀速行驶时，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即有：Ffkv，功
8、率PFvkv2，所以，故C正确。11.如图所示，质量为60 kg的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒。已知重心在c点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa、ob分别为0.9 m和0.6 m。若她在1 min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4 m，则克服重力做的功和相应的功率约为()A430 J,7 W B4 300 J,70 WC720 J,12 W D7 200 J,120 W解析：选B根据相似三角形可得，每次做俯卧撑运动员的重心升高h0.24 m，克服重力做功Wmgh60100.24 J144 J，所以1 min内克服重力做功为W总nW4 320 J，
9、功率P72 W，B正确。12.近年来，被称为“绿色环保车”的电动车成了不少市民购买的首选，电动车在出厂时都要进行检测，在检测某款电动车性能的实验中，质量为8102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F图像，如图所示(图中AB、BO均为直线)。假设电动车行驶中所受阻力恒定，求此过程中：(1)电动车的额定功率；(2)电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2 m/s?解析：由F图像知，AB段对应电动车加速过程中保持牵引力F2 000 N恒定不变，即做匀加速直线运动；BO段中直线的斜率kFv保持恒定不变，对应电动车在这一阶段以额定功率加速行驶。(1)当电动车达到最大速度vmax15 m/s时，电动车的牵引力Ff400 N，其中f为地面对电动车的阻力。所以电动车的额定功率Pfvmax40015 W6 000 W。(2)电动车匀加速行驶过程中的加速度a m/s22 m/s2，电动车刚达到额定功率时其速度v m/s3 m/s，之后它将做加速度减小的变加速运动。故当电动车的速度v2 m/s时，正处于匀加速阶段，则这一过程所用时间t s1 s。答案：(1)6 000 W(2)1 s