1、课时作业(十四)功率1关于功率的概念，下列说法中正确的是()A功率是描述力对物体做功多少的物理量B力做功时间越短，力的功率一定越大C力做功越多，力的功率一定越大D力对物体做功越快，力的功率一定越大【解析】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，D正确；力对物体做功时间短或者做功多，未必做功快，B、C错误【答案】D2将质量为m的物体置于光滑的水平面上，用水平恒力F作用于m上，使之在光滑的水平面上沿力F的方向移动距离s，此过程中恒力F做功为W1，平均功率为P1，再将另一质量为M(Mm)的物体静置于粗糙水平面上，用该水平恒力F作用其上，使之在粗糙的水平面上沿力F的方向移动同样
2、距离s，此过程中恒力F做功为W2，平均功率为P2.则两次恒力F做功和平均功率的关系是()AW1W2P1P2BW1W2P1P2DW1W2P1P2【解析】两次水平恒力相等，位移相等，根据WFs知，恒力F所做的功相等在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据P知，P1P2.故C正确，A、B、D错误【答案】C3一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图象是()【解析】设经过时间t小球速度大小为v，其方向与竖直方向(或重力方向)成角，由功率公式PFvcos 知，此时重力的功率Pmgvcos mgvymggtmg
3、2t，A 对【答案】A4一质量为m的木块静止在光滑的水平地面上，大小为F、方向与水平面成角的恒力作用在该木块上，经过时间t，力F的瞬时功率为()A.B.C.D【解析】对木块受力分析可知，木块受重力、支持力和力F的作用，由牛顿第二定律可得，Fcos ma，所以a，t时刻的速度为v1at，所以瞬时功率PFv1cos ，A 正确【答案】A5一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C汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大D当牵引力等于零时
4、，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正确【答案】C6雨滴在空中运动时所受阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从高空中落下，其质量分别为m1、m2，落至地面前均已做匀速直线运动，则其重力功率之比为()Am1m2 B.C.D【解析】当重力与阻力相等时，雨滴做匀速直线运动，此时重力的功率Pmgv，而mgFfkv2，则Pmg，所以：，故D正确【答案】D7(2014重庆高考)某车以相同的功率在两种不同的水平
5、路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则()Av2k1v1Bv2v1Cv2v1Dv2k2v1【解析】汽车的阻力分别为f1k1mg，f2k2mg，当汽车以相同功率启动达到最大速度时，有Ff，故由PFv可知最大速度v，则，有v2v1，故选B.【答案】B8. (多选)(2015金溪高一检测)如图733所示，在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，下面说法正确的是()图733A小球受到的向心力在逐渐变大B重力对小球做功的平均功率为零C重力对小球做功的瞬时功
6、率逐渐增大D由于细线的拉力方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球做的功为零【解析】小球下落时，速度越来越大，由F向m，可知向心力逐渐增大，A对；重力做功不为零，所以重力做功的平均功率不为零，B错；A点时，小球速度为零，所以重力的瞬时功率为零，B点时，重力与速度方向垂直，所以重力的瞬时功率为零，所以，重力的瞬时功率先增大后减小，C错；由WFlcos 可知，D对【答案】AD9一位同学在二楼教室窗口把一个篮球用力水平抛出，篮球落地时重力的瞬时功率约为()A5 WB50 WC500 WD5 000 W【解析】此题为估算题，二楼教室窗口到地面的高度大约为4 m左右，一个篮球的质量大约有0.6 kg
7、左右，篮球落地时的竖直分速度v1 m/s9 m/s.重力的瞬时功率Pmgv154 W，故本题选B.【答案】B10(多选)(2015温州高一检测)如图734所示是一辆质量m6103 kg的公共汽车在t0和t4 s末两个时刻的两张照片当t0时，汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动)图丙是车内横杆上悬挂的手拉环经放大后的图象，测得10.根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有(tan 100.176 3)()图734A4 s内汽车的位移B4 s末汽车的速度C4 s内汽车牵引力所做的功D4 s末汽车合外力的功率【解析】根据图丙，通过对手拉环受力分析，结合牛顿第二定律可知，汽车的加速度为agtan
8、 1.76 m/s2，所以t4 s末汽车的速度vat7 m/s，选项B可估算；根据图甲、乙可知，汽车在4 s内的位移lat214 m，选项A可估算；因为4 s末汽车的瞬时速度可求出，汽车的合外力Fma也可求出，所以汽车在4 s末的瞬时功率为PFv也可估算，即选项D可估算；因为不知汽车与地面间的摩擦力，所以无法估算4 s内汽车牵引力所做的功【答案】ABD11如图735所示，一辆质量为2.0103 kg的汽车在平直公路上行驶，若汽车行驶过程中所受阻力恒为f2.5103 N，且保持功率为80 kW.求：735(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度；(2)汽车的速度为5 m/s时的加速度；(3)汽车
9、的加速度为0.75 m/s2时的速度【解析】(1)因汽车匀速直线运动时速度最大 ，由PFvm和Ff得：vm32 m/s.(2)设v15 m/s时牵引力为F1则PF1v1F1fmaa6.75 m/s2.(3)设a20.75 m/s2时牵引力为F2F2fma2PF2v2v220 m/s.【答案】(1)32 m/s(2)6.75 m/s2(3)20 m/s12汽车的质量为4103 kg，额定功率为30 kW，运动中阻力大小恒为车重的0.1倍汽车在水平路面上从静止开始以8103 N的牵引力出发(g取10 m/s2)求：(1)汽车所能达到的最大速度vm.(2)汽车能保持匀加速运动的最长时间tm.(3)汽
10、车加速度为0.6 m/s2时的速度v.(4)在匀加速运动的过程中发动机做的功W.【解析】(1)汽车在水平路面上匀速行驶时，此时达到最大速度，汽车的功率达到额定功率P额，则有F牵F阻，P额F牵vmF阻vm，所以vm，代入数据得vm7.5 m/s.(2)当汽车以恒定的牵引力启动，即以加速度a匀加速启动，根据牛顿第二定律可得：F牵F阻ma，又由vat知汽车的速度不断增加，所以可得：汽车的输出功率将不断增大，当P出P额时，汽车功率不再增加，此时汽车的匀加速运动将结束，设速度为vt，则有P额F牵vtF牵atm，tm，代入数据可解得tm3.75 s.(3)汽车的加速度为0.6 m/s2时的牵引力FF阻ma，代入数据可解得F6.4103 N8103 N.说明匀加速运动过程已经结束，此时汽车的功率为P额，所以由P额F牵v可得v m/s4.7 m/s.(4)汽车在匀加速运动过程中，发动机做的功，也就是牵引力所做的功为：WF牵xmF牵t.代入数据可得W5.6104 J.【答案】(1)7.5 m/s(2)3.75 s(3)4.7 m/s(4)5.6104 J