1、1关于功率,下列说法中正确的是()A功率大的物体一定做功多B做功少的物体功率一定小C单位时间内做功越多,其功率越大D由PFv可知,机车运动速度越大,其功率一定越大解析:由功率的定义可知,功率反映做功的快慢,数值上等于单位时间内做的功,C项正确;又由PFv知,速度增加,可能牵引力F减小,此时功率不一定增加,D项错。答案:C2.在平直公路上以一定速率(约5 m/s)行驶的自行车所受阻力为车和人总重力的0.02倍,则骑车人的功率最接近于(车和人的总质量约为100 kg)()A0.1 kWB1103 kWC1 kW D10 kW图1解析:这是一道估算题,车速v5 m/s,骑车时的牵引力Ff0.0210
2、010 N20 N,所以功率PFv205 W100 W,即0.1 kW,故A正确。答案:A32010年12月3日京沪杭高铁综合试验运行最高时速达到486.1 km/h,刷新了世界纪录,铁路提速再次引起世人的关注。铁路提速要解决许多具体的技术问题,其中提高火车牵引力功率是一个重要问题。假设匀速行驶时,火车所受阻力与速度的平方成正比,那么当火车分别以150 km/h和50 km/h的速率在水平轨道上匀速行驶时,火车的牵引力功率之比为()A31B91C271 D811解析:由题意知,火车所受阻力为fkv2,而火车匀速行驶时,火车的牵引力等于其所受阻力,则火车的牵引力的功率Pkv3,故功率之比为271
3、,所以C正确。答案:C4一个质量为m的小球做自由落体运动,那么,在前t秒内重力对它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为()A.mg2t2,Pmg2t2B.mg2t2,Pmg2t2C.mg2t,Pmg2tD.mg2t,P2mg2t解析:前t秒内重力做功的平均功率mg2t;t秒末重力做功的瞬时功率PFvmggtmg2t,故C正确。答案:C5.一辆小汽车在平直路面上由静止起动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其vt图像如图2所示。已知汽车的质量m2103 kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1 倍,取g10 m/s2,则以下说法错误的是() 图
4、2A汽车在前5 s内的牵引力为4103 NB汽车在前5 s内的牵引力为6103 NC汽车的额定功率为60 kWD汽车的最大速度为30 m/s解析:由vt图像知汽车在前5 s内的加速度a2 m/s2,由牛顿第二定律得,前5 s内汽车牵引力为Fkmgma0.1210310 N2103 2 N6103 N,故B正确,A错误;又5 s末达到额定功率PFv5610310 W6104 W60 kW,则最大速度vmax m/s30 m/s,故C、D正确。答案:A6.质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图3所示,力的方向保持不变,则()A3t0时刻的瞬时
5、功率为B3t0时刻的瞬时功率为图3C在t0到3t0这段时间内,水平力的平均功率为D在t0到3t0这段时间内,水平力的平均功率为解析:2t0时速度v12t002t0内位移s1(2t0)22F做功W1F0s123t0时速度:v2t0v15t03t0时刻瞬时功率:P3F0v215,故A错误,B正确。2t03t0内位移s2v1t0t02F做的功W23F0s203t0内F的平均功率P,故C、D选项错误。答案:B7.如图4所示是健身跑步机示意图,质量为m的人踩在与水平面成角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,皮带运动中受恒定阻力F,皮带以速度v匀速向后运动,则下列说法中正确的是()A脚对皮带的摩擦力是皮带
6、的动力图4B人对皮带不做功C人对皮带做功功率为mgvD人对皮带做功功率为Fvsin 解析:皮带向后运动是由于人对皮带沿斜面向下有摩擦力的作用,摩擦力对皮带做正功,故A正确;由PFv知,D错误。答案:A8一个小孩站在船头,按图5两种情况用同样大小的力拉绳,若经过相同的时间t(都未发生碰撞),小孩所做的功分别为W1、W2,在时间t内小孩拉绳的平均功率分别为P1、P2,则()图5AW1W2,P1P2 BW1W2,P1P2CW1W2,P1P2 DW1W2,P1P2解析:小孩所做的功,第一种情况是指对自身(包括所站的船A)做的功,第二种情况除了对自身(包括所站的船A)做功外,还包括对另一小船B做功。设水
7、的阻力恒定不变,则两种情况下小孩对自身(包括所站的船A)所做的功相等,而在第二种情况下小孩对船B多做了一部分功,因此W1W2,由P可知P1P2,故选项C正确。答案:C9下表列出了某种型号轿车的部分数据,试根据表中数据回答下列问题。型轿车(部分数据)长(mm)宽(mm)高(mm)4 8711 8351 460净重/kg1 500传动系统前轮驱动与挡变速发动机型号直列4缸发动机排量(L)2.2最高时速(km/h)2520108 km/h的加速时间(s)10额定功率(kW)140(1)图6为轿车中用于改变车速的排挡。手推变速杆到达不同挡位,可获得不同的运行速度,从“15”逐挡速度增大,“R”是倒车挡
8、。试问轿车要以最大动力上坡,变速杆应推至哪一挡?并说明理由。(2)该车以额定功率和最高速度运行时,轿车的牵引力为多大? 图6(3)如果把0108 km/h的加速过程看做匀加速直线运动,则此过程中汽车的加速度为多大?解析:(1)变速杆应推至1挡。由PF牵v,可知当功率一定时,汽车牵引力与速度成反比。(2)vm252 km/h70 m/s,则F牵2 000 N。(3)vt108 km/h30 m/s,a3 m/s2。答案:(1)1挡(2)2 000 N(3)3 m/s210.如图7所示,为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m5103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速
9、直线运动,加速度a0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm1.02 m/s的匀速运动。取g10 m/s2,不计额外功。求:(1)起重机允许输出的最大功率。图7(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。解析:(1)牵引力F等于重物重力即Fmg时,vvm1.02 m/s,此时功率最大PmFvmgvm51041.02 W5.1104 W。(2)匀加速的末状态PPm由Fmgma知Fm(ga)此时速度v01.0 m/s匀加速的时间为t5 s所以第2 s末的瞬时功率PFvm(ga)at12.04104W。答案:(1)5.1104W(2)5 s2.04104W