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    2018_2019学年人教版高中物理必修2课时作业十三:功率(含解析)

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    2018_2019学年人教版高中物理必修2课时作业十三:功率(含解析)

    1、课时作业( 十三) 功率一、单项选择题1关于功率,以下说法中正确的是( )A据 P 可知,机器做功越多,其功率就越大WtB据 P Fv可知,汽车牵引力一定与速度成反比C据 P 可知,只要知道时间 t内机器所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻Wt机器做功的功率D根据 P Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比解析: P 表明,功率不仅与物体做功的多少有关,同时还与做功所用的时间有关,WtA错误;由 P 求出来的是平均功率,C 错误;在 P Fv中,当功率一定时,在一定阶段Wt汽车的牵引力与速度成反比,但当牵引力等于阻力时,速度不变牵引力也不再变化,D 正确;还有一种情况,

    2、当牵引力一定时,速度增加,功率也增加,在这种情况下牵引力 F是不变的,B 错误答案:D2如图所示,一自动扶梯以恒定的速度 v1运送乘客上同一层楼,某乘客第一次站在扶梯上不动,第二次以相对扶梯 v2的速度匀速往上走两次扶梯运送乘客所做的功分别为W1、 W2,牵引力的功率分别为 P1、 P2,则( )A W1W2, P1 P2解析:扶梯两次运送乘客的速度均为 v1,扶梯所施加的力不变,由 P Fv知 P1 P2;由于第二次所用的时间短,由 W Pt得 W2W1.故选项 D正确答案:D3某学校在进行体育测试时,质量为 m50 kg的晓宇同学在 t40 s内完成了 25个引体向上,假设每次晓宇同学上升

    3、的高度大约为 h0.5 m,则晓宇同学克服重力做功的平均功率为(重力加速度 g10 m/s 2)( )A100 W B150 WC200 W D250 W解析:每次引体向上克服重力做的功约为 W1 mgh50100.5 J250 J,40 s内的总功 W nW125250 J6 250 J,40 s 内的功率 P W156 W,B 正确Wt 6 25040答案:B4一辆小车在水平面上做匀速直线运动,从某时刻起,小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图所示,则作用在小车上的牵引力 F的功率随时间变化的规律是下图中的( )解析:车所受的牵引力和阻力恒定,所以车做匀加速直线运动,牵引力的功率P Fv

    4、 F(v0 at),故选项 D正确答案:D5(2017台州高一检测)2015 年 10月,我国自主研发的第一艘平流层飞艇“圆梦”号试飞成功若飞艇在平流层水平匀速飞行时,所受空气阻力与飞行速度成正比当匀速飞行速度为 v时,动力系统的输出功率为 P;当匀速飞行速度为 2v时,动力系统的输出功率为( )A. B.P4 P2C2 P D4 P解析:设当飞艇以速度 v匀速飞行时,所受空气阻力为 F 阻 ,则 P F 阻 v.由题意,当匀速飞行速度为 2v时,所受空气阻力为 2F 阻 ,所以此时动力系统输出的功率 P12 F阻 2v4 P,D 正确答案:D6(2017恩施高一检测)质量为 5t的汽车,在水

    5、平路面上以加速度 a2m/s 2启动,所受阻力为 1.0103 N,汽车启动后第 1 s末的瞬时功率是( )A2 kW B22 kWC1.1 kW D20 kW解析:根据牛顿第二定律得 F Ff ma,则 F Ff ma1 000 N5 0002 N11 000 N汽车第 1 s末的速度 v at21 m/s2 m/s,所以 P Fv11 0002 W22 000 W22 kW,故 B正确,A、C、D 错误答案:B二、多项选择题7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

    6、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做功的功率不变解析:求做功用 W Fl,故不论速度多大, F做功不变,故 A错、B 对;物体运动速度越大,通过相等位移所用时间越短,功率就越大,故 C对、D 错答案:BC8用竖直向上的拉力 F将一个质量为 m的物体从静止开始,以加速度 a向上匀加速提起,经 t时间,物体上升的高度为 h.则 t时间末,作用力 F的瞬时功率为( )A Fat B.FhtC. D.F F mg tm F2tm解析: t时间末,物体的速度为 v at,故 t时间末,力 F的瞬时功率为 P Fv Fat.又由于 a ,故 F的瞬时功率也可表示为

    7、 P .故 A、C 正确F mgm F F mg tm答案:AC9如图所示,四个相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛,不计空气阻力,则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是( )A小球飞行过程中单位时间内的速度变化相同B小球落地时,重力的瞬时功率均相同C从开始运动至落地,重力对小球做功相同D从开始运动至落地,重力对小球做功的平均功率相同解析:因为抛体运动的加速度恒为 g,所以选项 A正确;小球落地时竖直方向速度大小不同,B 错误; WG mgh,选项 C正确;从抛出到落地所用时间不等,所以 D错误答案:AC10如图所示,用细线悬挂一小铁块,将小

    8、铁块拉直到水平位置,然后放手使小铁块从静止开始向下摆动,在小铁块摆向最低点的过程中,重力对小铁块做功的功率( )A一直增大B先变大,后变小C在最低点为零D在最低点最大解析:开始时,铁块的速度为零,重力的功率为零,当铁块到达最低点时,速度虽然最大,但速度方向与重力方向垂直,故此时重力的功率也为零;而在运动过程中,重力方向与速度方向有一定夹角,故功率不为零,由此可知,重力的功率一定是先增大后减小,故选项 B、C 正确答案:BC三、非选择题11如图甲所示,质量为 1.0 kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力 F,1.0 s末将拉力撤去,物体运动的 v t图象如图乙,试求:( g1

    9、0 m/s 2)(1)拉力 F的大小(2)拉力 F在第 1 s内的平均功率解析:(1)由 v t图象知,当撤去拉力 F后,物体做匀减速直线运动,加速度大小a6 m/s 2.由牛顿第二定律得 Ff mgsin ma6 N,当物体受拉力 F的作用时,由牛顿第二定律得F Ff mgsin ma,其中由题图知加速度a12 m/s 2,所以 F18 N.(2)物体在拉力 F作用下的位移x a t26 m,12所以拉力 F在第 1 s内的平均功率 W108 W.PFxt 1861答案:(1)18 N (2)108 W12如图所示,为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重机将质量 m510 3 kg的重物竖直吊

    10、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 a0.2 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 vm1.02 m/s的匀速运动取 g10 m/s 2,不计额外功求:(1)起重机允许的最大输出功率;(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第 2 s末的输出功率解析:(1)设起重机允许的最大输出功率为 P0,重物达到最大速度时拉力 F0等于重力 P0 F0vm, F0 mg.代入数据,得: P05.110 4 W.(2)匀加速运动结束时,起重机达到允许的最大输出功率,设此时重物受到的拉力为 F,速度为 v1,匀加速运动经历时间为 t1,有: P0 Fv1, F mg ma, v1 at1.代入数据,得 t15 s.t2 s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为 v2,输出功率为P, v2 at, P Fv2.得: P2.0410 4 W.答案:(1)5.110 4 W (2)5 s 2.0410 4 W


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