高中物理鲁科版第一章功和功率 优秀奖

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1．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，还要克服重力在沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F引＝eq\f(P,v)，在功率P不变时要增大牵引力F，必须减小速度v.答案：C2．如图所示，物体A、B质量相同，A放在光滑的水平面上，B放在粗糙的水平面上，在相同的力F作用下，由静止开始都通过了相同的位移l，那么()A．力F对A做功较多，做功的平均功率也较大B．力F对B做功较多，做功的平均功率也较大C．力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同D．力F对A、B做功相等，但对A做功的平均功率较大答案：D3．一汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变．汽车的发动机始终以额定功率输出，关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是()A．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大B．汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大C．汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大D．当牵引力等于阻力时，速度达到最大值解析：汽车的发动机输出功率恒定，即P一定，则由公式P＝Fv可得：v增大，F减小，但由于合外力方向与汽车运动方向一致，因此汽车速度仍在增大，当汽车受到的牵引力和阻力相等时，汽车速度达到最大值，而后进行匀速运动．故选CD.答案：CD4．质量为1kg的物体从某一高度自由下落，设1s内物体未着地，则该物体下落1s末重力做功的瞬时功率是(取g＝10m/s2)()A．25W B．50WC．75W D．100W解析：1s末速度v＝gt＝10m/s，方向竖直向下，与重力的方向相同，由P＝Fv，可知重力的瞬时功率为100W，D对，A、B、C错．答案：D5．质量为m的汽车由静止开始以加速度a做匀加速运动，经过时间t，汽车达到额定功率，则下列说法正确的是()A．at即为汽车额定功率下的速度最大值B．at还不是汽车额定功率下速度最大值C．汽车的额定功率是ma2tD．题中所给条件求不出汽车的额定功率解析：汽车额定功率下的最大速度是a＝0时，vm＝eq\f(P项,F)＝eq\f(P项,f)，故A项错误，B项正确．汽车的功率是牵引力的功率，不是合力的功率，故C项错误．由F－f＝ma，F＝f＋ma，因f不知，则F不知，故求不出汽车的额定功率，故D项正确．答案：BD6．质量为m的物体沿直线运动，只受到一个力F的作用．物体的位移l、速度v、加速度a和F对物体做功功率P随时间变化的图象如图所示，其中不可能的是()解析：在力F作用下物体做匀变速运动，所以C正确；v应该均匀增加，所以B错；l增加越来越快，所以A错；P＝Fv＝eq\f(F2,m)t，所以D正确．答案：AB7．质量相同的A、B两球，分别从同一高度以不同的初速水平抛出，A球初速vA小于B球初速vB，不计空气阻力，则从抛出到落地过程中有()A．重力对A球做功的平均功率小些B．重力对A、B两球做功的平均功率相同C．落地时B球的重力瞬时功率较大D．落地时A、B两球的重力瞬时功率相等解析：两小球落地时间相等：h＝eq\f(1,2)gt2所以t＝eq\r(\f(2h,g))落地时的竖直速度vy＝gt＝eq\r(2gh)相等．故落地时两球的重力瞬时功率P＝mgvy＝mgeq\r(2gh)相等，D正确．重力做功的平均功率eq\x\to(P)＝mgeq\x\to(vy)＝eq\f(mgvy,2)＝eq\f(1,2)mgeq\r(2gh)相等，B正确．答案：BD8.一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受到的牵引力和阻力随时间变化的规律如图所示，则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化的规律应是如图中的()解析：因从开始运动后的某时刻起研究，所以车已具有初速度v0.P＝F·v＝F(v0＋at)＝F·v0＋F·eq\f(F－f,m)·t令P0＝F·v0，k＝F(F－f)/m则P＝P0＋kt.答案：D9．如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则()A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率PA<PBD．到达底端时两物体的动能相同，速度相同解析：重力对B物体做功为mgh，重力对A物体做功(mgsinθ)l＝mg(lsinθ)＝mgh，A正确．A、B两物体运动时间不同，平均功率不同，B错．到底端veq\o\al(2,B)＝2gh，veq\o\al(2,A)＝2(gsinθ)l＝2g(lsinθ)＝、B两物体到底端速度大小相等，但方向不同，D错，到底端时A的瞬时功率PA＝(mgsinθ)vA，B的瞬时功率PB＝mgvB，显然PA<PB，C正确．答案：AC10．如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静置于水平面．t＝0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零、加速度aB＝m/s2的匀加速直线运动．已知A的质量mA和B的质量mB均为kg，A、B之间的动摩擦因数μ＝，B与水平面之间的动摩擦因数μ2＝，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2.求(1)物体A刚运动时的加速度aA；(2)t＝s时，电动机的输出功率P.解析：(1)物体A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛顿定律第二定律得μ1mAg＝mAaA①由①并代入数据解得aA＝m/s2.②(2)t1＝s时，木板B的速度大小为v＝aBt1③木板B所受拉力F，由牛顿第二定律有F－μ1mAg－μ2(mA＋mB)g＝mBaB④电动机输出功率P1＝Fv1⑤由③④⑤并代入数据解得P1＝7W．⑥答案：(1)m/s2(2)7W11．下表列出了某种型号轿车的部分数据，试根据表中数据回答下列问题：××型轿车(部分数据)长(mm)×宽(mm)×高(mm)×1835×1460净重(kg)1500传动系统前轮驱动与挡变速发动机型号直列4缸发动机排量(L)最高时速(km/h)2520～108km/s的加速时间(s)10额定功率(kW)140(1)如图所示为轿车中用于改变车速的排挡．手推变速杆到达不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1～5”逐挡速度增大，“R”是倒车挡．试问轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至哪一挡？并说明理由．(2)该车以额定功率和最高速度运行时，轿车的牵引力为多大？(3)如果把0～108km/h的加速过程看做匀加速直线运动，则此过程中汽车的加速度为多大？解析：(1)变速杆应推至1挡．由P＝F牵v，可知当功率一定时，汽车牵引力与速度成反比．(2)vm＝252km/h＝70m/s，则F牵＝eq\f(P额,vm)＝2000N(3)vt＝108km/h＝30m/s，a＝eq\f(vt－v0,t)＝3m/s2.答案：(1)1挡(2)2000N(3)3m/s212．如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机，在起重机将质量m＝5×103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝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vm＝m/s的匀速运动．取g＝10m/s2，不计额外功．求：(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，有P0＝F0vm，F0＝mg代入数据，得P0＝×104W(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功