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1、2.功率 课后作业提升 一、选择题一、选择题 1.下列对功率的理解,正确的是( ) A.功率大说明物体做功多 B.功率小说明物体做功少 C.物体做功越多,其功率越大 D.物体做功越快,其功率越大 解析:功率大小表示做功快慢,功率越大,做功越快,D 正确. 答案:D 2.汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地.汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒 力,且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力.汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动,它在 驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内,位移 s 随时间 t的变化关系可能是( ) 解析:汽车由公路驶入沙地,受到的阻力变大,汽车减速;当汽车驶出沙地,受到的阻力变
2、小,汽车的 速度变大,稳定后的速度与驶进沙地前的速度相等,在沙地的速度也不会为零,A 项正确. 答案:A 3.质量为 5t的汽车在水平路面上由静止开始以 2.2m/s2的加速度做匀加速直线运动,所受阻力是 1.0103 N,则汽车起动后第 1s末发动机的瞬时功率是( ) A.2kWB.11kW C.20kWD.26.4kW 解析:由牛顿第二定律得 F-f=ma,所以 F=ma+f=1.2104N. 由 v=at知汽车起动后第 1s 末的速度为 v=2.2m/s 由 P=Fv得第 1s 末发动机的瞬时功率 P=1.21042.2W=2. 64104W,D 正确. 答案:D 4.飞行员进行素质训练
3、时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示.到达竖直状态的过程中,飞 行员受到的重力的瞬时功率变化情况是( ) A.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 5.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( ) A.ma2tB. ma2t C.2ma2tD.ma2t 2 2 解析:物体所受的合外力为 F=ma,t时间内位移为 x=at2.由 P=可知,合外力做功的平均功率为 P=ma2t. = = 1 2a 2 = 1 2 答案:B 6.如图所示,一个小孩站在船头,用同样大小的力拉绳.在甲、乙两种
4、情况中,经过相同的时间 t(船 未碰撞),小孩做的功 W1、W2及功率 P1、P2的关系为( ) A.W1W2,P1=P2 B.W1=W2,P1=P2 C.W1W2,P1P2 D.W1W2,P1=P2 解析:小孩做的功,在甲情况下是指对自身(包括所站的船)做的功,在乙情况下除对自身(包括所站 的船)做的功外,还包括对另一小船做的功.在两种情况下由于力相同,则小孩自身及所站的小船 在两种情况下的加速度也相同,因而位移也就相等了.这样,两种情况中小孩对自身(包括所站的 船)所做的功相等,但在乙情况下小孩还对另一小船做了功,因此 W1W2,又由功率的定义式 P= 得 P1P2. 答案:C 二、非选择
5、题二、非选择题 7.一个质量为 4kg的木块,沿倾角为 37的光滑斜面由静止开始下滑.(g 取 10m/s2,sin37=0.6)求: (1)木块下滑 4s时重力的瞬时功率; (2)在这 4s内重力的平均功率. 解析:(1)木块沿斜面匀加速下滑,由牛顿第二定律得 mgsin37=ma 4s 末木块的速度为 v=at 由式解得 a=6m/s2,v=24m/s 木块下滑 4s时重力的瞬时功率为 P=mgvsin37=210240.6W=288W. (2)木块在 4s内的位移为 x= at2= 642m=48m 1 2 1 2 在这 4s内重力的平均功率为 W=144W. = = sin37 = 2
6、 10 48 0.6 4 答案:(1)288W (2)144W 8.一辆总质量为 15t的卡车,其额定功率是 180kW,假定它在平直的公路上运动时受到的阻力是 卡车总重的 0.03倍,试求: (1)卡车以 1.5m/s2的加速度由静止开始匀加速运动所经历的时间. (2)分析卡车的运动情况,并求出卡车运动的最大速度. 解析:(1)卡车以恒定的加速度 a=1.5m/s2加速时,由牛顿第二定律得:F-f=ma,所以 F=f+ma=0.31500010N+150001.5N=27000N 在此阶段卡车的牵引力保持不变,但卡车的速度不断增加,卡车的实际功率不断增大,当功率 增大到额定功率时,P额=Fv 所以 v=m/s 额 = 20 3 所以 t=s=4.4s. = 20 3 1.5 (2)当达到额定功率后,随着车速的增大,牵引力变小,加速度变小,当加速度减小到 0 时,卡车 速度达到最大,之后做匀速运动,此时 F=f 故 vmax= m/s=40m/s. 额 = 180 103 0.03 15 103 10 答案:(1)4.4s (2)见解析 40m/s