2016-2017学年高中物理第4章机械能和能源2功率学业分层测评教科版必修2

1、2功率（建议用时：45分钟）学业达标1 .下列关于功率的说法中正确的是（）A.由P= ?口，力做的功越多，功率越大B.由P= Fv知，物体运动得越快，功率越大C.由W/= Pt知，功率越大，力做的功越多D.由P= Fvcos a知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大【解析】在公式P=覆，只有P、W t中两个量确定后，第三个量才能确定，故选项A、C错误；在P= Fv中，P与F、V有关，故选项 B错误；在P= Fvcos a中，P还与a 有关，故选项D正确.【答案】D2. 一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t = 0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在 t = T时刻F

2、的功率是（）F2T2A.- mB.F2TF2TC. 2mD.F2T22m木块加速度a=m,FT 一“F2Tt = T时速度v = aT=瞬时功率P= Fv=-.3. 一个质量为 m的小球做自由落体运动，那么，在前 t秒内重力对它做功的平均功率P及在t秒末重力做功的瞬时功率 P分别为（t秒末小球未着地）（）【导学号：67120071】c c1 C CA. P= mgt , P= 2mgtB. P= mgt： P= mgt21 22C. P= 2mgt , P= mgt22.D. P= mgt , P= 2mgt【解析】 前t秒内重力做功的平均功率1 .2mg- 2gt= 2mgtt秒末重力做功的

3、瞬时功率P= Fv= mg- gt = mgt.故 C正确.【答案】C4.汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是（）A.减小速度，得到较小的牵引力B.增大速度，得到较小的牵引力C.减小速度，得到较大的牵引力D.增大速度，得到较大的牵引力【解析】汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F=p可知，在P 一定时，要增大牵引力，必须减小速度.【答案】C5. 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4-2-6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（）图 4-2-6AB

4、CD【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= F（vo+at）,故选项D正确.【答案】D6 .汽车以恒定功率 P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v,则下列判断正确的是（）A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B.汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C.汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D.汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动【解析】汽车在恒定功率下的启动中，力的大小与 V的大小有关，由P= Fv知vTFJaJ,当a=0时，F=f,做匀速运动，故选 C.【答案】C7 .汽车由静止开始运动， 若要使汽车在开始运动后

5、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8 .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】 汽车保持匀加速直线运动， 所受合力不变，其中牵引力也不变，但速度增大, 牵引力的功率增大，C对，A B D错.【答案】C8.质量为m= 5X103 kg的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的 0.1倍.让汽车保持 额定功率为60 kW,从静止开始行驶.(1)若以额定功率启动，求汽车达到的最大速度vm及汽车车速vi=2 m/s时的加速度.(2)若汽车以V2=6 m/s的速度匀速行驶，求汽车的实际功率.(g取10 m/

6、s2)360X 103P 60X10_ 4N =3X10 N由牛顿第二定律得 F1 f = ma所以Fi-(1 mg a=m3X 1040.1 X5X 10 3X 1035X10m/s5 m/s .(2) P= fv2= mgv=0.1 X5X103X10X6 W _ 4= 3X10 W= 30 kW.【答案】(1)12 m/s 5 m/s2 (2)30 kW能力提升9.汽车在平直公路上以速度V。匀速行驶，发动机功率为了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系(P.快进入闹市区时，司机减小 下面四个图象中，哪个图象正)【导学号：67

7、120072】【解析】(1)由P= FV=fVm得【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.（多选）如图4-2-7所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段， bc段是与ab段相切的水平直线， 则 下述说法正确的是（）图 4-2-7A. 011时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B. t112时间内汽车牵引力逐渐减小1C. t1t2时间内的平均速度为 2（Vi + V2）D.在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2t3时间内牵引力最小【解析】由题图可知，。t1时间内汽车做匀加速直线

8、运动，牵引力恒定，由P= F - v可知，汽车的功率均匀增大，A错误；t1t2时间内汽车以额定功率行驶，速度逐渐增大，牵引力逐渐减小，B正确；因t1t2时间内，ab图线与t轴所围面积大于 ab直线与t轴所 1围面积，故该过程中的平均速度大于 2（V1 + V2）, C错误；0t1时间内，牵引力恒定，功率均匀增大，t1时刻以后牵引力逐渐减小，到t 2时刻牵引力等于阻力，达到最小，而 t1时刻达到额定功率后，功率保持不变，D正确.【答案】 BD11.如图4-2-8所示，质量为2 kg的物体在大小为24 N、沿斜面向上的力 F作用下, 由静止开始沿光滑斜面体向上运动，斜面的倾角为30。，斜面足够长（

9、g取10 m/s 2）.求:(1)5 s内拉力对物体做功的功率；(2)5 s末拉力对物体做功的功率；(3)5 s末物体克服重力做功的功率.【解析】物体在斜面上运动的加速度大小a Fmgsine 24 20X0.5 2_ 72m2,1 2 125 s内发生的位移 s=2at =,x 7X5 m= 87.5 m5 s末物体的速度 vi = at = 35 m/s5 s内拉力做的功WW= F - s = 24X87.5 J = 2 100 J. W5 s内拉力做功的功率 P=工=420 W.5 s末拉力做功的功率 P5=F - Vi = 24X35 W= 840 W. ,15 s末物体克服重力做功的

10、功率P = mgvsin 30=20X35X - W= 350 W.【答案】(1)420 W (2)840 W (3)350 W12. (2016 成都高一检测)一辆汽车质量为 2X103 kg ,最大功率为3X104 W,在水平 路面由静止开始做直线运动，最大速度为V2,运动中汽车所受阻力恒定.发动机的最大牵引力为6X103 N,其行驶过程中牵引力F与车速的倒数1的关系如图4-2-9所示.试求：图 4-2-9 根据图线ABOU断汽车做什么运动？(2) V2的大小；(3)整个运动中的最大加速度；(4)当汽车的速度为10 m/s时发动机的功率为多大?【导学号：67120073】【解析】(1)图线AB表示牵引力F不变，阻力f不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率 P, P不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度V2,此后汽车做匀速直线运动.3R 3X104(2)汽车速度为V2时，牵引力为 Fi = 2X10 N,所以V2=F= 2X 103 m/s=15 m/s.(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大,4大上 , Pm 3x 10阻力 f = = N = 2 000 NV215Fm fa=m6 2 X 10322m/s = 2 m/s .2 000(4)与B点对应的速度为PmV1 =三:Fm_ 43X