1、4.2 功率 第一课时(时间:60分钟)题组一对功率的理解1下列关于功率的说法,正确的是()A力对物体做的功越多,功率就越大B做功时间短的机械功率大C完成相同的功,用的时间越长,功率越大D功率大的机械在单位时间内做的功会更多答案D解析功率与做功多少没有必然的联系,选项A、B错误;完成相同的功,用时越长,功率越小,选项C错误;故选D.2下列关于功率的说法中正确的是()A由P知,力做的功越多,功率越大B由PFv知,物体运动得越快,功率越大C由WPt知,功率越大,力做的功越多D由PFvcos 知,某一时刻,即使力和速度都很大,但功率不一定大答案D解析在公式P中,只有P、W、t中两个量确定后,第三个量
2、才能确定,故选项A、C错误;在PFv中,P与F、v有关,故选项B错误;在PFvcos 中,P还与有关,故选项D正确3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,得到较大的牵引力答案C4.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,到达竖直状态的过程中(如图425),飞行员所受重力的瞬时功率的变化情况是()图425A一直增大B一直减小C先增大后减小D先减小后增大答案C解析对飞行员受力及运动分析如图所示,在A位置,飞行员受重力但速度为零,所以Pmgv0;在B位置,飞行员受重力mg,速度为v,90,
3、所以PFvcos 0;在A、B之间的任意位置C,0v2 BF2F1,v1F1,v1v2 DF2F1,v1v2答案BD解析设F2与水平面的夹角为,则F1的功率P1F1v1,F2的功率P2F2v2cos .由题意知P1P2,若F2F1,则一定有v1v2,故选项A错误,B正确;由于两次物体都做匀速直线运动,则第一次的摩擦力f1mgF1,第二次的摩擦力f2(mgF2sin )F2cos ,显然有f2f1,即F2cos F1还是F2F1,都有v1v2,选项C错误,D正确题组三对机车启动问题的理解及应用10汽车以恒定功率P由静止出发,沿平直路面行驶,最大速度为v,则下列判断正确的是()A汽车先做匀加速运动
4、,最后做匀速运动B汽车先做加速度越来越大的加速运动,最后做匀速运动C汽车先做加速度越来越小的加速运动,最后做匀速运动D汽车先做加速运动,再做减速运动,最后做匀速运动答案C解析汽车在恒定功率下的启动中,力的大小与v的大小有关11汽车由静止开始运动,若要使汽车在开始运动后一小段时间内保持匀加速直线运动,则()A不断增大牵引力和牵引力的功率B不断减小牵引力和牵引力的功率C保持牵引力不变,不断增大牵引力功率D不能判断牵引力功率怎样变化答案C解析汽车保持匀加速直线运动,所受合力不变,其中牵引力也不变,但速度增大,牵引力的功率增大,C对,A、B、D错12质量为m的汽车由静止开始以加速度a做匀加速运动,经过
5、时间t,汽车达到额定功率,则下列说法正确的是()Aat即为汽车额定功率下的速度最大值Bat还不是汽车额定功率下速度最大值C汽车的额定功率是ma2tD题中所给条件求不出汽车的额定功率答案BD解析汽车在额定功率下的最大速度是a0时,vm,故A项错误、B项正确;汽车的功率是牵引力的功率,不是合力的功率,故C项错误;由Ffma,Ffma,因f不知,则F不知,故求不出汽车的额定功率,故D项正确题组四综合应用13从空中以10 m/s的初速度水平抛出一质量为1 kg的物体,物体在空中运动了3 s后落地,不计空气阻力,g取10 m/s2,求3 s内物体所受重力做功的平均功率和落地时重力做功的瞬时功率答案150
6、 W300 W解析设物体从抛出到落地的竖直位移为h,则3 s内重力做功的平均功率,又因为hgt2,由以上两式可得mg2t150 W设该物体在3 s末的瞬时速度为v3,则物体落地时重力做功的瞬时功率为:Pmgv3cos mgv3y,又因为v3ygt,所以Pmg2t300 W因为重力为恒力,3 s内重力做功的平均功率也可由Fcos 求得mgcos mgy,又因为ygt,所以mggt150 W.14质量为2 000 kg、额定功率为80 kW的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为20 m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s2,运动中的阻力不变求:(1)汽车所受阻力的大小;(
7、2)3 s末汽车的瞬时功率;(3)汽车做匀加速运动的时间;(4)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功答案(1)4 000 N(2)4.8104 W(3)5 s(4)2105 J解析(1)所求的是运动中的阻力,若不注意“运动中的阻力不变”,则阻力不易求出以最大速度行驶时,根据PFv,可求得F4 000 N而此时牵引力和阻力大小相等(2)由于3 s时的速度vat6 m/s,而牵引力由F1fma得F18 000 N,故此时的功率为PF1v4.8104 W.(3)设匀加速运动的时间为t1,则t1时刻的速度为v1at1,这时汽车的功率为额定功率由PF1v1,将F18 000 N和v1at1代入得t15 s.(4)匀加速运动阶段牵引力为恒力,牵引力所做的功WF1xF1at28 000252 J2105 J