2014鲁科高考物理《第1章第3节功率》达标测试

1、第3节 功率知识点基础中档稍难功率的计算1、2、34功率与力、速度的关系5、6、78综合提升9、1011、12知识点一功率的计算1如图135所示，某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s的距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进s的距离，若先后两次拉力做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则()图135AW1W2，P1P2 BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2 DW1W2，P1P2解析拉力相同，又通过相同的位移，由WFs知，拉力对物体做的功一样多，即W1W2；但沿光滑水平面前进时，加速度较大，故所用时间短，所以P1P2，B正确答案B2一个质量为m的小球做

2、自由落体运动，那么，在前t秒内重力对它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为()A.mg2t2，Pmg2t2B.mg2t2，Pmg2t2C.mg2t，Pmg2tD.mg2t，P2mg2t解析前t秒内重力做功的平均功率mg2t；t秒末重力做功的瞬时功率PFvmg·gtmg2t，故C正确答案C3.图136在平直公路上以一定速率(约为5 m/s)行驶的自行车所受阻力为车和人总重量的0.02倍，如图136所示，则骑车人的功率最接近于(车和人的总质量约为100 kg)()A0.1 kW B1×103 kWC1 kW D10 kW解析因为车速v5 m/s，骑车时的牵引力Ff

3、0.02×100×10 N20 N，所以功率PFv20×5 W100 W，即0.1 kW，故A正确答案A4.图137如图137所示，质量m2 kg的木块在倾角37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为0.5，已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，取g10 m/s2，求：(1)前2 s内重力做的功；(2)前2 s内重力的平均功率；(3)2 s末重力的瞬时功率解析(1)木块所受的合外力F合mgsin mgcos 4 N，木块的加速度a m/s22 m/s2，前2 s内木块的位移sat2×2×22

4、 m4 m.所以，前2 s内重力做的功Wmgssin 2×10×4×0.6 J48 J.(2)前2 s内重力的平均功率 W24 W.(3)2 s末木块的速度vat2×2 m/s4 m/s，2 s末重力的瞬时功率Pmgvsin 2×10×4×0.6 W48 W.答案(1)48 J(2)24 W(3)48 W知识点二功率与力、速度关系5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上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻

5、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知，在P一定时，要增大牵引力，必须减小速度，故C正确答案C图1386如图138所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫当绳子突然断开时，猫立即沿着木板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变下面四个图象中能正确反映这段时间内，猫对木板做功的功率随时间变化关系的是()解析设猫的质量为m，猫作用在木板上的静摩擦力大小为f，依题意得fmgsin .木板沿斜面匀加速下滑，设加速度大小为a，则猫对木板做功的功率Pfvmgsin ·at，可见，功率P与时间t成正比，故B正确答案B7京沪杭高铁综合试验运行最高时

6、速达到486.1 km/h，刷新了世界纪录，铁路提速再次引起世人的关注铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高火车牵引力功率是一个重要问题，假设匀速行驶时，火车所受阻力与速度的平方成正比，那么当火车分别以150 km/h和50 km/h的速率在水平轨道上匀速行驶时，火车的牵引力功率之比为 ()A31 B91 C271 D811解析由题意知，火车所受阻力为fkv2，而火车匀速行驶时，火车的牵引力大小等于其所受阻力，则火车的牵引力的功率Pkv3，故功率之比为271，所以C正确答案C8汽车以速率v1沿一斜坡向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，汽车沿此斜坡向下匀速行驶的速度为v2，则汽车以同样大小的

7、功率在水平路面上行驶时的最大速率为(设三种情况下汽车所受的阻力相同)()A. B.(v1v2)C. D.解析设汽车的质量为m，斜坡倾角为，汽车沿斜坡匀速向上和匀速向下时的牵引力大小分别为F1和F2，阻力大小为f，由力的平衡条件和功率公式得F1mgsin fF2fmgsin 两式相加，得汽车所受阻力的大小fP，若汽车沿水平路面行驶，达最大车速时牵引力等于阻力，即F3f或f，所以v3.答案C9如图139甲所示，质量为1 kg的物体置于固定斜面上，现对物体施以平行于斜面向上的拉力F，1 s后将拉力撤去，物体运动的vt图象如图乙所示，试求：图139(1)拉力F的大小；(2)拉力F在第1 s内的平均功率

8、解析(1)由vt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/s2.由牛顿第二定律得fma6 N，当物体受拉力F的作用时，由牛顿第二定律得Ffma，其中由题图知加速度a12 m/s2，所以F18 N.(2)物体在拉力F作用下的位移sat26 m，所以拉力F在第1 s内的平均功率 W108 W.答案(1)18 N(2)108 W101.3 L夏利N3轿车发动机的最大功率为63 kW，汽车满载时，质量为1 225 kg，最高车速是165 km/h，汽车在水平路面上行驶(取g10 m/s2)(1)问汽车所受阻力与车重的比值是多少；(2)若汽车从静止开始，以1.0 m/s2的加速度

9、做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？解析(1)汽车达最大速度vmax时，加速度a0，则牵引力F与阻力f的关系是Ff，又PFvmax，则f N1.37×103 N，则比值k0.11.(2)当汽车以恒定的加速度起动时，其功率一直在增大，在功率达额定功率之前一直做匀加速直线运动，有a，P额Fv，vat，联立以上三式得t s24.5 s.答案(1)0.11(2)24.5 s图131011近年来，被称为“绿色环保车”的电动车成了不少市民购买的首选，电动车在出厂时都要进行检测，在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为1

10、5 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F图象，如图1310所示(图中AB、BO均为直线)假设电动车行驶中所受阻力恒定，求此过程中：(1)电动车的额定功率；(2)电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2 m/s?解析由F图象知，AB段对应电动车加速过程中保持牵引力F2 000 N恒定不变，即做匀加速直线运动；BO段中直线的斜率kFv保持恒定不变，对应电动车在这一阶段以额定功率加速行驶(1)当电动车达到最大速度vmax15 m/s时，电动车的牵引力Ff400 N，其中f为地面对电动车的阻力所以电动车的额定功率Pfvmax400×15 W6

11、 000 W.(2)电动车匀加速行驶过程中的加速度a m/s22 m/s2，电动车刚达到额定功率时其速度v m/s3m/s，之后它将做加速度减小的变加速运动故当电动车的速度v2 m/s时，正处于匀加速阶段，则这一过程所用时间t s1 s.答案(1)6 000 W(2)1 s12在平直路面上运动的汽车的额定功率为60 kW，若其总质量为5 t，在水平路面上所受的阻力为5×103 N.(1)求汽车所能达到的最大速度；(2)若汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则这一过程能维持多长时间？(3)若汽车以额定功率起动，则汽车车速v2 m/s时其加速度为多大？解析(1)当汽车速度达到最大时，牵引力Ff，则由PFv得汽车所能达到的最大速度vmax m/s12