2020-2021学年高二物理教科版必修2同步精练：4.2-功率-Word版含解析.docx

4.2 功率1力对物体所做的功W与做功所用时间t的比值叫做_，它是用来描述力对物体做功_的物理量，定义式为_，单位是_，符号为_2额定功率：指电动机、内燃机等动力机械在_条件下可以长时间工作的_功率实际功率：指电动机、内燃机等动力机械工作时_的功率实际功率往往_额定功率，但在特殊状况下，如汽车越过障碍时，可以使实际功率在短时间内大于额定功率3当一个力与物体运动方向在同一条直线上时，力对物体做功的功率，等于_与受力物体_的乘积公式为_(1)若v是平均速度，则PFv计算的是一段时间内的平均功率；(2)若v是瞬时速度，则PFv计算的是某一时刻的瞬时功率4关于功率，下列说法正确的是()A不同物体做相同的功，它们的功率肯定相同B物体做功越多，它的功率就越大C物体做功越快，它的功率就越大D发动机的额定功率与实际功率可能相等，也可能不相等5关于功率公式P和PFv的说法正确的是()A由P可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B由PFv只能求某一时刻的瞬时功率C由PFv知，汽车的功率和它的速度成正比D从PFv知，当汽车的发动机功率肯定时，牵引力与速度成反比6体重为750 N的短跑运动员，假如要在2 s内匀加速运动得到10 m/s的速度，则这2 s内的平均功率为_，2 s末的瞬时功率为_(g取10 m/s2)【概念规律练】学问点一功率的概念和计算1放在水平面上的物体在拉力F作用下做匀速直线运动，先后通过A、B两点，在这个过程中()A物体的运动速度越大，力F做功越多B不论物体的运动速度多大，力F做功不变C物体的运动速度越大，力F做功的功率越大D不论物体的运动速度多大，力F做功的功率不变2质量为2 kg的物体，受到24 N竖直向上的拉力，由静止开头运动了5 s，求5 s内拉力对物体所做的功是多少？5 s内拉力的平均功率及5 s末拉力的瞬时功率各是多少？(g取10 m/s2)学问点二公式PFv的应用3一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t0时刻开头，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在tt1时刻F的功率和时间t1内的平均功率分别为()A.， B.t1，t1C.t1， D.t1，4如图1所示，图1细线的一端固定，另一端系一小球，现把细线拉至水平位置使小球从静止开头释放，在小球从最高点A摆至最低点B的过程中，下列说法中正确的是()A小球在A点重力的功率为零，小球在B点重力的功率不为零B小球在A点重力的功率不为零，小球在B点重力的功率为零C小球在A点和B点重力的功率都为零D小球在A点和B点重力的功率都不为零【方法技巧练】一、机车以恒定功率启动问题的处理方法5静止的列车在平直轨道上以恒定的功率启动，在开头的一小段时间内，列车的运动状态是()A列车做匀加速直线运动B列车的速度和加速度均不断增加C列车的速度增大，加速度减小D列车做匀速运动6某型号汽车发动机的额定功率为60 kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1 800 N，求在发动机的额定功率下汽车匀速行驶的速度在同样的阻力下，假如汽车匀速行驶的速度只有54 km/h，发动机输出的实际功率是多少？二、机车以恒定加速度启动问题的处理方法7汽车从静止开头能保持恒定加速度a做匀加速运动的最长时间为tm，此后汽车的运动状况是()A加速度恒定为零，速度也恒定B加速度渐渐削减到零；速度渐渐增大到最大值后保持匀速运动C加速度渐渐减小到零，速度也减小直到为零D加速度渐渐增加到某一值后不变，速度渐渐增大直到最终匀速8额定功率为80 kW的汽车，在平直大路上行驶的最大速度是20 m/s，汽车的质量是2 t，假如汽车从静止开头做匀加速直线运动，加速度的大小是2 m/s2，运动过程中阻力不变，求：(1)汽车受到的阻力多大？(2)3 s末汽车的瞬时功率多大？(3)汽车维持匀加速运动的时间是多少？1以下关于功率的说法中正确的是()A据PW/t可知，机器做功越多，其功率就越大B据PFv可知，汽车牵引力肯定与速度成反比C据PW/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D据PFv可知，发动机功率肯定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比2质量为1 kg的物体从某一高度自由下落，设1 s内物体未着地，则该物体下落1 s末重力做功的瞬时功率是(取g10 m/s2)()A25 W B50 W C75 W D100 W3水平恒力F作用在一个物体上，使该物体由静止沿光滑水平面在力的方向上由静止移动距离x，恒力F做的功为W1，平均功率为P1；再用同样的水平力F作用在该物体上，使该物体在粗糙的水平面上在力的方向上由静止移动距离x，恒力F做的功为W2，平均功率为P2，下面哪个选项是正确的()AW1P2 BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2 DW1W2，P1a2；由运动学公式得xa1ta2t，所以t1P2，C正确4C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，所以PFvcos 0，在A、B之间的任意位置C,090.由PFvcos 知P为一个大于零的数值，所以运动员所受重力的功率的变化状况是先增大后减小5A此题为估测题，车、人的总质量一般为100 kg，而车速约5 m/s左右，故PFvF阻v0.02mgv100 W6D小车所受的牵引力和阻力恒定，所以小车做匀加速直线运动，牵引力的功率PF0vF0(v0at)，故选项D正确7D汽车做匀加速运动，牵引力恒定，由牛顿其次定律得牵引力的大小为FF阻ma(1.010351032) N11103 N；汽车在第1 s末的瞬时速度v1at121 m/s2 m/s，所以在第1 s末牵引力的瞬时功率是P1Fv1111032 W22103 W22 kW.8B首先计算滑块滑至斜面底端时的速度v.由于斜面是光滑斜面，因此物体在斜面上下滑的加速度为agsin .所以物体到斜面底端的速度为v重力的瞬时功率为：PFvcos mgcos (90)mgsin .9(1)48 J(2)24 W(3)48 W解析(1)木块所受的合外力F合mgsin mgcos mg(sin cos )210(0.60.50.8)N4 N木块的加速度a m/s22 m/s2前2 s内木块的位移xat2222 m4 m所以，重力在前2 s内做的功为Wmgsinx2100.64 J48 J.(2)重力在前2 s内的平均功率为 W24 W.(3)木块在2 s末的速度vat22 m/s4 m/s.2 s末重力的瞬时功率Pmgsinv2100.64 W48 W.10(1)450 W(2)600 W解析(1)第2 s内是指一段时间，因此对应P，是平均功率第2 s内的位移xg(tt)10(2212) m15 m.重力做的功Wmgx31015 J450 J.重力在第2 s内做功的功率P W450 W.(2)第2 s末指时刻，是瞬时功率，因此接受PFv计算第2 s末物体的速度vgt2102 m/s20 m/s.第2 s末重力做功的瞬时功率为：Pmgv31020 W600 W.11208 km/h解析当汽车运行的加速度为零时，速度最大，所以有f0，vmax m/s57.9 m/s208 km/h.