XX省大连市高中物理第七章机械能守恒定律功率同步测试新人教必修

XX省大连市高中物理第七章机械能守恒定律.功率同步测试新人教版必修XX省大连市高中物理第七章机械能守恒定律.功率同步测试新人教版必修PAGEXX省大连市高中物理第七章机械能守恒定律.功率同步测试新人教版必修7.3功率一、填空题1.质量为1kg的物体自由着落，开始3s内，重力做功的均匀功率是________W;3s末的刹时功率是________W(g取10m/s2).【答案】(1).150(2).300【分析】【详解】3s内着落的位移，重力做的功为：W=mgh=1×10×45J=450J，重力做功的均匀功率为：，因为物体做自由落体运动有：v=gt=10×3m/s=30m/s，则重力的刹时功率P=mgv=1×10×30W=300W。2.汽车的总质量是50t，额定功率是60kW，在平直公路上行驶，所受阻力为车重的0.01倍，当其速度为10m/s时，加快度是________m/s2;汽车能达到的最大速度是________m/s(g取10m/s2).【答案】(1).0.02(2).12【分析】【详解】依据牛顿第二定律可知：，又因，代入数据可得：a=0.02m/s2，当a=0时，汽车速度最大。此时F=f，则有。3.跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50kg，他1min跳绳180次.假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5，则该运动员跳绳时战胜重力做功的均匀功率是______W.（g=10m/s2)【答案】75【分析】试题分析：由跳跃时间可算出凌空时间，着落时间为凌空时间的一半，从而由自由落体规律获得凌空高度和起跳速度．由凌空高度可算出战胜重力的功，从而获得均匀功率．跳一次的时间是，人跳离地面向上做竖直上抛，到最高点的时间为；此过程战胜重力做功为，跳绳时战胜重力做功做功的功率为：；4.质量为m的物体从高处自由着落，经时间t重力对物体做功的均匀功率为___________，在时辰t重力对物体做功的刹时功率为_________。【答案】(1).mg2t；(2).mg2t【分析】小球自由着落，经时间t，小球的位移为：，重力做功的均匀功率为：，t时辰物体的速度为：v=gt；在t时辰重力对物体做功的刹时功率为PG=mgv=mg2t。5.将20kg的物体从静止开始以2m／s2的加快度竖直提高4m，拉力做功的均匀功率为________W，抵达4m高处时拉力的刹时功率为________W。（g取10m／s2）【答案】(1).480；(2).960【分析】【详解】对物体受力分析，由牛顿第二定律可得，F-mg=ma，因此拉力F=mg+ma=20×10+20×2N=240N，依据，解得：t=2s，可得均匀功率为：；依据速度位移公式：v2=2ax，可得v=4m/s，由刹时功率的公式：P=Fv=240×4W=960W。6.雨滴在空中运动时，遇到的空气阻力与其速度的平方成正比.若两个雨滴从空中落下，其质量分别为m1、m2，落至地眼前均已做匀速直线运动，则两雨滴落地时重力的功率之比为________。【答案】:【分析】【分析】依据P=mgv=fv，f=kv2，求出功率与最后速度的关系，再依据kv2=mg得出速度与质量的关系，从而得悉落地时重力的功率与质量的关系。【详解】当重力与阻力相等时，雨滴做匀速直线运动，重力的功率P=mgv=fv，f=kv2，则P=kv3可得：，又kv2=mg，有：，联立可得：。【点睛】解决本题的重点掌握重力功率的刹时表达式，以及知道最后雨滴所受的重力与阻力相等。7.汽车从静止开始能保持加快度a做匀加快运动的最长时间为tm，今后汽车的运动是______。【答案】加快度渐渐减小到零，速度渐渐增大到最大值后做匀速运动【分析】【详解】当汽车刚达到额定功率时，其还有加快度，由F-f=ma和P=Fv，今后F渐渐减小，加快度a也渐渐减小，速度连续增大，直到加快度为零时，速度才达到最大，汽车做匀速运动，因此做加快度渐渐减小到零，速度渐渐增大到最大值后做匀速运动。8.设在平直公路上以一般速度行驶的自行车，所受阻力约为车和人重力的0.02倍，则骑车人的功率最凑近于_______。【答案】10－1KW【分析】【详解】设人和车的质量为60kg，重力就是600N，则遇到的阻力的大小为12N，假定骑自行车的速度为8m/s，则匀速行驶时，骑车人的功率P=Fv=fv=12×8W=96W，最凑近10-1kW。9.正常人心脏在一次搏动中泵出血液约80毫升，在一次搏动中推进血液流动的均匀压强为1.6×104帕，设心脏每分钟搏动70次，由此可计算出心脏推进血液流动的均匀功率为_____瓦。【答案】1.5【分析】【分析】求出心脏搏动一次，推进血液所做的功，依据均匀功率的公式求出心脏推进血液流动的均匀功率。【详解】设心脏每次推进血液行进的位移为L，血液遇到心脏的压力为F，由，可贴心脏起搏一次对血液所做的功W=F•L=pSL=pV，V是心脏跳动一次输送的血液体积，W=npV=70×1.6×104×80×10-6J=89.6J，心脏推进血液流动的均匀功率为。【点睛】解决本题的重点可以成立起推进血液做功的模型，依据均匀功率的公式进行求解。10.设飞机遨游时所受的阻力与其速度的平方成正比.假如飞机以速度ｖ匀速遨游时其发动机的功率为P，则飞机以2ｖ的速度匀速遨游时其发动机的功率为_____。【答案】8P【分析】【分析】因为飞机遨游中所受阻力与其速度的平方成正比，由此可以求得飞机在速度为v和2v时遇到的阻力的大小，再由P=Fv=fv可以求得飞机的功率的大小。【详解】设飞机遨游中所受阻力f=kv2，在匀速遨游时飞时机到的阻力的大小和飞机的牵引力的大小相等，因此飞机以速度v遨游时P=Fv=kv2•v=kv3，当飞机以2v匀速遨游时，其功率为：P′=F′v′=k（2v）3=8P。【点睛】当飞机匀速遨游时，飞机的牵引力和遇到的阻力大小相等，由此可以求得飞机遨游时的功率，但需要注意的是飞机在以不一样样的速度遨游时遇到的阻力的大小是不一样样的。二、选择题11.对于功率的说法，正确的选项是( )A.由P=知，力做功越多，功率就越大B.由P=F·v知，物体运动越快，功率越大C.由W=Pt知，功率越大，力做功越多D.由P=Fvcosθ知，某一时辰，力大速率也大，功率不用然大【答案】D【分析】】由知，力在单位时间内做的功越多，功率越大，选项A错误；由P=Fv知，物体运动得越快，功率不用然越大，选项B错误；由W=Pt知，功率越大，力在相同时间内做的功越多，选项C错误；由P=Fvcosα知，某一时辰，即便力和速度都很大，但功率不用然大，因夹角α不确立，选项D正确。【名师点睛】本题是对两个功率的公式的察看；重点是掌握两个功率的表达式以及P=Fvcosα，并能理解其物理意义；注意P=Fvcosα中的α是力F与速度v之间的夹角。12.在空气中飞机所受的阻力的大小与它的速度的平方成正比，为了要把飞机的速度提高到本来的2倍，则飞机发动机功率要增大到本来的（）A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍【答案】D【分析】【详解】依据题意可知：f=kv2；当速度增大为本来的2倍时阻力增大为本来的4倍，牵引力F也为本来的4倍；依据功率P=Fv知：功率P'=F'v'=4F•2v=8Fv，因此功率要增大到本来的8倍。13.质量为m的物体自由着落，不计空气阻力.在ts内，重力对物体做功的均匀功率是( )A.mg2t/2B.mg2tC.0D.mg2t/4【答案】A【分析】【详解】物体自由着落的高度为：，重力对物体做的功为：，重力对物体做功的均匀功率为：，故A正确，BCD错误。14.汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动的一小段时间内保持匀加快直线运动，则（）A.不停增大牵引力功率B.不停减小牵引力功率C.保持牵引力功率不变D.不可以判断牵引力功率怎样变化【答案】A【分析】汽车做匀加快直线运动，加快度不变，依据牛顿第二定律可知，牵引力不变，而速度增大，依据P=Fv可知，牵引力的功率增大，故A正确．应选A．15.水平恒力F两次作用在同一物体上，使物体沿力的方向发生相同位移，第一次是在圆滑水平面上，第二次是在粗拙水平面上，两次力F做的功和功率的大小关系是( )A.W1=W2；P1＞P2B.W1＞W2；P1＝P2C.W1＝W2；P1＜P2D.W1＝W2；P1＝P2【答案】A【分析】【分析】依据功的公式，可以知道拉力F对物体做功的状况，由物体的运动规律求出物体的运动的时间，再由功率的公式可以分析F的功率的大小。【详解】由W=Fs知，恒力F对两种状况下做功相同多，即W1=W2，在粗拙水平面上因为遇到阻力的作用，加快度小，经过相同的位移，在粗拙水平面上用的时间长，依据可知，力F在粗拙水平面上做功的均匀功率小，即Pl＞P2，故A正确，BCD错误。【点睛】本题主要对功的公式和功率公式的直接察看，在计算功率时要注意，求均匀功率的大小。16.质量为2t的汽车，发动机的功率为30kW，在水平公路上能以54km/h的最大速度行驶，假如保持功率不变，汽车速度为36km/h时，汽车的加快度为( )A.0.5m/s2B.1m/s2C.1.5m/s2D.2m/s2【答案】A【分析】试题分析：汽车遇到的摩擦力；速度为10m/s时，汽车的牵引力，由牛顿第二定律可得：a==m/s2=0.5m/s2；应选A，考点：本题察看功率公式的应用，谈论：当达到最大速度时牵引力等于阻力，由功率公式可求得物体遇到的摩擦力；再由功率公式求得速度为10m/s时的牵引力，由牛顿第二定律可求加快度17.对于功率公式P＝和P＝Fv的说法正确的选项是（）A.由P＝知，只需知道W和t即可求出随意时辰的功率B.由P＝Fv只好求某一时辰的刹时功率C.从P＝Fv知，汽车的功率与它的速度成正比D.从P＝Fv知，当汽车发动机功率一准时，牵引力与速度成反比【答案】D【分析】AB、公式P=W/t是用来求均匀功率的，而公式P=FV即可以求均匀功率也可以求刹时功率，故AB错误；C、对于给定的用电器来说，铭牌上都有一额定功率，但达到额定功率时汽车的功率不在变化，故C错误；D、由P=Fv可知，当汽车发动机的功率一准时，牵引力与速度成反比，故D正确；应选D18.以以下图，质量为m的物体，自高为h、倾角为θ的圆滑斜面顶端由静止滑下，经历时间t抵达斜面底端，抵达斜面底端时的速度为v，则物体在斜面底端时，重力的功率是（）A.mgvB.mgvsinθC.mgvcosθD.mgvtanθ【答案】B【分析】试题分析：重力的功率等于重力与物体的位移和两者夹角的余弦的乘积，即。应选B考点：刹时功率谈论：当运用公式P=Fvcosα计算功率时，要注意此中的“v”表示的是刹时速度，还要注意找准力F与速度v之间的夹角α，针对性地列式求解功率．19.在平直公路上以一般速度（约为5m／s）行驶的自行车所受阻力约为车和人总重量的0.02倍，则骑车人的功率最凑近于（车和人的总质量约为100kg）（）A.0.1kWB.1×103kWC.1kWD.10kW【答案】A【分析】骑车时的牵引力F=f=0.02mg=0.02×1000N=20N，则骑车人的功率P=Fv=20×5W=100W=0.1kW，故A正确，BCD错误。20.设飞机在遨游中所受空气阻力与它的速度平方成正比，当飞机以速度v水平匀速遨游时，发动机的功率为P.若飞机以速度3v水平遨游时，发动机的功率为（）A.3PB.9PC.18PD.27P【答案】D【分析】试题分析：飞机遨游时所受的阻力与速度的平方成正比，即．当飞机匀速遨游时，牵引力大小等于阻力，即，则发动机的功率为，即发动机的功率与速度的三次方成正比．因此，当飞机的速度变成本来三倍时，发动机的功率变成本来的27倍，即。应选D考点：刹时功率谈论：本题中飞时机到的阻力不是不变的，列出阻力和速度的关系式是解决本题的重点。三、判断题21.汽车以额定功率从静止开始行驶时，必然是速度变大，加快度也变大。（____）【答案】×【分析】【详解】汽车的功率保持不变，由静止开始运动，速度增大，依据P=Fv知，牵引力减小，依据牛顿第二定律得，可知加快度减小，做加快度减小的加快运动，当加快度为零时，速度最大。故该句话错误。22.汽车上坡的时候，司机必然换档，其目的是减小速度，获得较大的牵引力。（____）【答案】√【分析】【详解】P必然，由公式P=Fv，可得：，可知减小速度，可以增大牵引力。而增大速度会减小牵引力，上坡需要大的牵引力，故需要减小速度，故该句话正确。23.功率反应做功的快慢，也能反应做功多少。（____）【答案】×【分析】【详解】功率是描绘做功快慢的物理量，功率反应了做功的快慢，不可以反应做功多少，因此功率大做功不用然多，还与时间相关，故该句话错误。24.物体在圆滑水平面和粗拙水平面上运动，拉力相同，位移相同，则拉力做的功相同。（____）【答案】√【分析】【详解】依据功的定义可知拉力相同，位移相同，则拉力做的功相同，故该句话正确。25.站在自动扶梯上的乘客，假如他自己也沿着扶梯匀速上行.那么在运送乘客抵达相同高度时，自动扶梯的发动机所耗费的功和功率的状况是功减少，功率不变。（_____）【答案】√【分析】【详解】功等于力和在力的方向上经过距离的乘积，因为都是匀速，两种状况力的大小相同；因为第二次人沿扶梯向上走了一段距离，因此第一次扶梯运动的距离要比第二次扶梯运动的距离长；故两次扶梯运客所做的功不一样样，有：W1＞W2；功率等于力与力方向的速度的乘积，因为都是匀速，两种状况力的大小相同，扶梯挪动的速度也相同，电机驱动扶梯做功的功率相同，即P1=P2，因此该判断正确。四、简答题26.一辆汽车的额定功率为P，汽车以很小的初速度开上坡度很小的坡路时，假如汽车上坡时的功率保持不变，对于汽车的运动状况为？【答案】在一段时间内汽车的速度可能愈来愈大，汽车做的是变加快运动。【分析】【详解】汽车的功率保持不变，由静止开始运动，速度增大，依据P=Fv知，牵引力减小，依据牛顿第二定律得，可知加快度减小，做加快度减小的加快运动，当加快度为零时，速度最大。因此运动状况为在一段时间内汽车的速度可能愈来愈大，汽车做的是变加快运动。27.汽车在水平路面上行驶，依据什么条件可以判断汽车的功率必然恒定？【答案】速度与阻力恒定。【分析】【详解】依据P=Fv=fv，可知当速度与阻力恒准时功率恒定。28.在竖直向上加快运动的电梯中有一个斜面，斜面上有一个木块与斜面一同随电梯向上加快运动，木块相对斜面静止．试分析木块遇到力做功状况。【答案】因为木块加快向上运动，因此其受力状况为：重力G与位移方向相反，重力做负功；支持力N与位移方向的夹角为锐角，支持力做正功；静摩擦力f与位移方向的夹角也为锐角，则静摩擦力做正功．【分析】【详解】因为木块加快向上运动，因此其受力状况为：重力G与位移方向相反，重力做负功；支持力N与位移方向的夹角为锐角，支持力做正功；静摩擦力f与位移方向的夹角也为锐角，则静摩擦力做正功。五、计算题29.额定功率80kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为20m/s．汽车的质量m=2×103kg，假如汽车从静止开始做匀加快直线运动，加快度大小为2m/s2．运动过程中阻力不变，求：（1）汽车所受的恒定阻力；（2）3s末汽车的刹时功率；（3）经过多长时间汽车功率达到额定值？【答案】（1）4×103N（2）48kW（3）5s【分析】试题分析：(1)当速度最大时有P额=F牵V=fVm(1分),f=N(1分)(2)匀加快过程有：F-f=ma，F=f+ma=4×103+2×103×2=8×103N(1分)V1=at1=2×3="6m/s"(1分),P1=FV1=8×103×6=4.8×104W(1分)(3)当汽车刚达到额定功率时有P额=FV2，V2=="10m/s"(1分)V2=at2