高中物理-7.3《功率》精练精析-新人教版必修2.doc

7.3 功率
【学业达标训练】
1.关于功率，下列说法正确的是（ ）A.由P= 可知，只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率
B.由P=F·v可知，汽车的功率一定与它的速度成正比XK]
C.由P=F·v可知，牵引力一定与速度成反比
D.当汽车功率P一定时，牵引力一定与速度成反比
【解析】选D.由P=W/t只能计算平均功率，A错.对于P=Fv，只有在P一定情况下F与v成反比，B、C错，D对.
2.（2010·常州高一检测）下列说法中正确的是（ ）
A.只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功
B.力很大，位移很大，这个力所做的功一定很多
C.机械做功越多，其功率越大
D.汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较大的牵引力
【解析】选D.有力且在力的方向上有位移，力才做功，A错.由W=Flcosα知，F大，l大，若α=90°，W=0，B错.做功多，用时间长，功率不一定大，C错.由P=Fv，可知P一定时，v减小，F增大，D对.
3.汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动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
【解析】选C.汽车保持匀加速直线运动，合力不变，其中牵引力也不变，但速度增加，牵引力的功率增加，C对，A、B、D错.
4.（2010·桂林高一检测）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】选A.设经过时间t速度大小为v，其方向与竖直方向（或重力方向）成θ角，由功率公式P=Fvcosθ知，此时重力的功率P=mgvcosθ=mgvy=mg·gt=mg2t，A对.
5.（2010·唐山高一检测）中国海军第二批护航编队于2009年4月2日赴亚丁湾、索马里海域执行护航任务.其中的“深圳”号导弹驱逐舰额定功率为3×104 kW，当以最大的速度航行时，所受的阻力为2×106 N，则该驱逐舰的最大航速为多大？，此时牵引力的大小为多大？

【素能综合检测】
一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分.至少一个选项正确）
1.（2010·晋江高一检测）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g=10 m/s2）（ ）
A.25 W B.50 W C.75 W D.100 W[【解析】选D.1 s末速度v=gt=10 m/s，方向竖直向下，与重力的方向相同，由P=Fv，可知重力的瞬时功率为100 W，D对，A、B、C错.
2.质量为m的汽车由静止开始以加速度a做匀加速运动，经过时间t，汽车达到额定功率，则下列说法正确的是（ ）
A.at即为汽车额定功率下的速度最大值
B.at还不是汽车额定功率下速度最大值
C.汽车的额定功率是ma2t
D.时间t内汽车牵引力做功等于 ma2t2
【解析】选B.汽车匀加速到额定功率后做加速度减小的加速运动，直到加速度为零，速度达最大值，A错，B对.汽车合外力为ma，牵引力大于ma，牵引力额定功率大于ma2t,时间t内做功大于 ma2t2，C、D错.
3.竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度，下列说法正确的是（ ）
A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B.上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功
C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率
D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率
【解析】选B、C.已知球上抛后又落回原处，球在上升过程中运动的距离等于下降过程中的距离，而重力的大小是恒定的.因此，上升过程中重力做的功肯定等于下降过程中重力做的功.在上升过程中运动的时间要小于在下降过程中运动的时间.根据平均功率的定义可知，球在上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率，所以，选项A、D错误，B、C正确.
4.某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的电功率达到最大值P，此后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g.有关此过程下列说法正确的是（ ）

5.（2010·大庆高一检测）一辆汽车在水平路面上原来做匀速运动，从某时刻开始，牵引力F和阻力Ff随时间t的变化规律如图1所示.则t1到t2时间内，汽车牵引力的功率P随时间t变化的关系图象应是（ ）

【解析】选C.F<Ff时，汽车做匀减速运动，v=v0-at，牵引力的功率P=Fv=F（v0-at）=Fv0-Fat，C对.
二、非选择题（本题包括3小题，共30分.有必要的文字叙述）6.（思维拓展题）（10分）如图2甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为 2 kg 的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，求：

（1）4 s末F的功率是多大？
（2）4 s内F的功率是多大？（g取10 m/s2）

7.（10分）如图3所示，为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m=5×103 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直线运动，加速度a=0.2 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vm=1.02 m/s的匀速直线运动.取g=10 m/s2，不计额外功.求：
（1）起重机允许输出的最大功率.
（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
［探究·创新］
8.（10分）经过1997到2007六次大提速后，铁道部决定自2009年4月1日起实行火车第七次提速，最高时速可达350 km/h，我国大功率交流传动机车自主研制取得关键性突破，为第七次甚至更多次提速提供了有力保障.假定阻力与速度的平方成正比，提速前某机车以250 km/h的速度行驶时，牵引功率为4 800 kW，试探究速度提到320 km/h，机车功率应提高到多大？

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用心 爱心 专心