1、课时跟踪检测(十七) 功率A组重基础体现综合1关于功率,下列说法正确的是()A功率是描述力对物体做功多少的物理量B力做功时间越长,力的功率一定越小C力对物体做功越快,力的功率一定越大D力对物体做功越多,力的功率一定越大解析:选C功率是描述力对物体做功快慢的物理量,做功越快,功率越大,A错误,C正确;力对物体做功时间长,未必做功慢,B错误;力对物体做功多,未必做功快,D错误。2高二某同学参加引体向上体能测试,如图所示,在20 s内完成10次标准动作,每次引体向上的高度约为50 cm,则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于(g取10 m/s2)()A0 B150 WC450 W D750
2、W解析:选B该同学的质量约为60 kg,引体向上的高度为50 cm,该同学做功的平均功率为Pn150 W,选项B正确。3为了行驶安全,小车进入城区应适当减速,某小车进入城区前功率恒为P,做匀速直线运动,进入城区后仍沿直线行驶,所受阻力不变,但功率立刻变为,并保持此功率不变。下列说法正确的是()A小车做匀速直线运动B小车做匀减速直线运动C小车先匀速后减速直线运动D小车先减速后匀速直线运动解析:选D匀速运动时,牵引力等于阻力,即Ff且功率PFv,当功率减半,速度不突变,则牵引力变为f,小车做减速运动,因为速度减小,功率不变,则牵引力由逐渐增大,直到增大到和阻力相等,根据牛顿第二定律可知小车的加速度
3、逐渐减小最后为零,小车先做加速度减小的减速运动后做匀速直线运动,故选项D正确。4如图所示,分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端,在此过程中F1、F2、F3的平均功率分别为P1、P2、P3,则()AP1P2P3 BP1P2P3CP3P2P1 DP1P2P3解析:选A物体的加速度相同,说明物体受到的合力相同,即拉力F在沿着斜面方向的分力都相同,由于斜面的长度相同,物体的加速度相同,所以物体到达顶端的时候,物体的速度的大小也是相同的,根据功的公式WFL可得,拉力在沿着斜面方向上的分力相同,位移相同,所以拉力做的功相同,由于物体的运动情况相
4、同,所以物体运动的时间也相同,所以拉力的功率也就相同,故A项正确。5多选发动机额定功率为P0的汽车在水平路面上从静止开始先匀加速启动,最后达到最大速度并做匀速直线运动,已知汽车所受路面阻力恒为f,汽车刚开始启动时的牵引力和加速度分别为F0和a0,如图所示描绘的是汽车在这一过程中速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像,其中正确的是()解析:选AC汽车匀加速启动时,a一定,根据vat知v增大,根据Fmaf知F一定,根据PFv知,功率P也均匀增大,达到P额后,功率保持不变,由v继续增大,牵引力减小,当Ff时,a0,速度达到最大,之后匀速,故A、C正确。6(2020江苏高考)质量为1.51
5、03 kg的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为20 m/s,受到的阻力大小为1.8103 N。此时,汽车发动机输出的实际功率是()A90 W B30 kWC36 kW D300 kW解析:选C根据汽车做匀速直线运动可得此时汽车的牵引力等于阻力,即Ff1.8103 N,此时汽车发动机的实际输出功率即瞬时功率,根据PFv,代入数据解得此时汽车发动机的实际输出功率为36 kW,A、B、D项均错误,C项正确。7.如图所示,在水平方向同一恒力F作用下,一物体分别沿着粗糙水平面和光滑水平面从静止开始,运动相同位移s。物体沿着粗糙水平地面运动位移s过程中,力F的功和平均功率分别为W1、P1。物体沿着光滑水平地
6、面运动位移s过程中,力F的功和平均功率分别为W2、P2,则()AW1W2,P1P2 BW1W2,P1P2 DW1W2,P1P2解析:选B根据WFscos 因为力和位移都相等,则恒力做功相等即W1W2。物块在粗糙水平面上运动的加速度小于在光滑水平面上的加速度,根据sat2可知:在通过相同距离的情况下,在粗糙水平面上的运动时间长。根据P可知P1P2,选项B正确。8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
7、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。9质量为1 kg的物体做匀变速直线运动,其位移随时间变化的规律为s2tt2(m)。t2 s时,该物体所受合力的功率为()A6 W B8 WC10 W D12 W解析:选D根据sv0tat22tt2知物体的加速度a2 m/s2,初速度为v02 m/s,根据vv0at可知t2 s时速度为v6 m/s,根据牛顿第二定律可知物体所受合力Fma2 N,t2 s时,该物体所受合力的功率为PFv12 W,故选项D正确,A、B、C错误。B组重应用体现创新10.(2021北京等级考)如图所示,高速公路上汽车定速巡航(
8、即保持汽车的速率不变)通过路面abcd,其中ab段为平直上坡路面,bc段为水平路面,cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是()A在ab段汽车的输出功率逐渐减小B汽车在ab段的输出功率比bc段的大C在cd段汽车的输出功率逐渐减小D汽车在cd段的输出功率比bc段的大解析:选B在ab段,根据平衡条件可知,牵引力F1mgsin 1f,1为ab段路面与水平面的夹角,所以在ab段汽车的输出功率P1F1v不变,在bc段牵引力F2f,bc段的输出功率P2F2vP1,选项A错误,B正确;在cd段牵引力F3fmgsin 2,2为cd段路面与水平面的夹角,汽车的输出功率
9、P3F3vP2,在cd段汽车的输出功率不变,且小于bc段的输出功率,选项C、D错误。11.多选一辆汽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,之后保持额定功率运动,其vt图像如图所示。已知汽车的质量为m1103 kg,汽车受到的阻力为车重的0.1倍,g取10 m/s2,则()A汽车在前5 s内的牵引力为3103 NB汽车在前5 s内的牵引力为5103 NC汽车的额定功率为100 kWD汽车的最大速度为60 m/s解析:选BC汽车受到的阻力为f0.1110310 N1103 N,前5 s内,由题图知a4 m/s2,由牛顿第二定律可知Ffma,求得汽车的牵引力为
10、Ffma5103 N,故选项A错误,B正确;t5 s末功率达到额定功率,汽车的额定功率为PFv1105 W100 kW,故选项C正确;当牵引力等于阻力时,汽车达最大速度vmax100 m/s,故选项D错误。12(2018天津高考)我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后,拉开了全面试验试飞的新征程。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,当位移x1.6103 m时才能达到起飞所要求的速度v80 m/s。已知飞机质量m7.0104 kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍,重力加速度取g10 m/s2。求飞机滑跑过程中(1)加速度a的大小;(2
11、)牵引力的平均功率P。解析:(1)飞机做初速度为零的匀加速直线运动,有v22ax,代入数据解得a2 m/s2。(2)飞机受到的阻力F阻0.1mg,设发动机的牵引力为F,根据牛顿第二定律有FF阻ma,飞机滑跑过程中的平均速度,所以牵引力的平均功率PF,联立式得P8.4106 W。答案:(1)2 m/s2(2)8.4106 W13一辆质量5 t的汽车,发动机的额定功率为80 kW,汽车从静止开始以加速度a1 m/s2做匀加速直线运动,车受的阻力为车重的0.06倍,g取10 m/s2,求:(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间t;(2)汽车开始运动后第5 s末的瞬时功率;(3)汽车的最大速度vm。解析:(1)匀加速过程,由牛顿第二定律得:Ffma,解得F8 000 N,匀加速的最大速度v m/s10 m/s,匀加速运动的时间t s10 s。(2)5 s末汽车的速度vat15 m/s5 m/s,汽车的瞬时功率PFv8 0005 W4104 W40 kW。(3)汽车匀速运动时速度最大,由平衡条件可知,速度最大时汽车的牵引力Ff0.06mg3 000 N由PFv可知,汽车的最大速度vm m/s26.67 m/s。答案:(1)10 s(2)40 kW(3)26.67 m/s