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2016-2017学年高中物理第7章机械能守恒定律3功率学业分层测评新人教版必修

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常见问题

1、功率(建议用时：45分钟)学业达标1关于功率，下列说法中正确的是()A根据P可知，机械做功越多，其功率就越大B根据PFv可知，汽车的牵引力一定与其速度成反比C根据P可知，只要知道时间t内所做的功，就可知任意时刻的功率D根据PFv可知，发动机的功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比【解析】由P可知，在时间t一定的情况下，机械做功越多，其功率就越大，选项A错误；根据PFv可知，在发动机的输出功率P一定的情况下，汽车的牵引力与其速度成反比，选项B错误，D正确；功W与一段运动过程相对应，故利用P计算出的是时间t内力对物体做功的平均功率，选项C错误【答案】D2质量为m的物体从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动在运动时间为t的过程中，合外力对它做功的平均功率为()Ama2tBma2tC2ma2tDma2t【解析】WFsmaat2ma2t2，Pma2t，故选项B正确【答案】B3一小球以初速度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P

2、mgvcos mgvymggtmg2t，所以A正确【答案】A4列车提速的一个关键技术问题是提高机车发动机的功率已知匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即fkv2.设提速前匀速运动速度为80 km/h，提速后匀速运动速度为120 km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为()A. B.C.D【解析】根据PFv，Ffkv2，得，故选项C正确【答案】C5一质量为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.BC.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】A6同一恒力按同样的方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同一段距离时，恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则二者的关系是()AW1W2、P1P2 BW1W2、P1P2CW1W2、P1P2DW1W2、P1P2【解析】恒力做的功仅由力、位移及二者夹角决定，由题意，很显然W1W2；沿粗糙面运动时，加

3、速度小，通过相同位移所用时间长，即t1t2，根据P，则有P1P2，故选项B正确【答案】B7(多选)设匀速行驶的汽车，发动机的功率保持不变，则()A路面越粗糙，汽车行驶得越慢B路面越粗糙，汽车行驶得越快C在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得快D在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢【解析】汽车匀速行驶时，牵引力等于汽车受到的阻力，故速度v，而汽车在越粗糙的路面上，重力越大时所受阻力越大，功率不变，速度越小，所以A、C正确，B、D错误【答案】AC8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，求在额定功率下，汽车行驶的速度为15 m/s时，汽车受到的牵引力大小和汽车行驶的最大速度【解析】由PF引v知F引 N4 000 N，在以额定功率P60 kW行驶时，汽车受到的阻力是F1 800 N，由于PFvmax，所以vmax m/s33.3 m/s.【答案】4 000 N33.3 m/s能力提升9汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P.快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶下面四个图象中，哪个图象正确表示

4、了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系() 【导学号：69390082】【解析】功率减小一半后，汽车做加速度越来越小的减速运动，最终匀速运动【答案】C10如图737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，由此可知(g取10 m/s2)()图737A物体加速度大小为2 m/s2B4 s末F的功率大小为42 WCF的大小为21 ND4 s内F做功的平均功率为42 W【解析】由速度时间图象可得物体加速度a0.5 m/s2，由牛顿第二定律：2Fmgma得F10.5 N，4 s末F的功率PF2v10.522 W42 W，4 s内F做功的平均功率PW21 W，故选项B正确，A、C、D错误【答案】B11(多选)如图738所示，是汽车牵引力F和车速倒数的关系图象，若汽车质量为2103 kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30 m/s，则以下说法正确的是()图738A汽车的额定功率为6104WB汽车运动过程中受到的阻力为6103NC汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D汽车做匀加速运动的时间是5

5、s【解析】由图象可知，汽车先做牵引力恒定的匀加速运动，再做额定功率恒定的变加速运动，P额Fv210330 W6104 W，A正确，C错误；当汽车速度最大时牵引力Ff2103 N，B错误；汽车匀加速运动的加速度a2 m/s2，汽车刚达到额定功率时的速度v10 m/s，所以汽车做匀加速运动的时间t5 s，D正确【答案】AD12图739示为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重机将质量m5103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，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g取10 m/s2，不计额外功求：【导学号：69390083】图739(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【解析】(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力P0F0vmP0mgvm代入数据，有：P05.1104 W(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，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：P0Fv1Fmgmav1at1由，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，则v2atPFv2由，代入数据，得：P2.04104 W.【答案】(1)5.1104 W(2)5 s2.04104 W

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