“四翼”检测评价（十六） 功率

“四翼”检测评价（十六）功率eq\a\vs4\al(A)组—重基础·体现综合1．下列关于功率的说法中正确的是()A．根据P＝eq\f(W,t)可知，力做功越多，其功率越大B．根据P＝Fv可知，汽车的牵引力一定与速率成反比C．由P＝eq\f(W,t)可知，只要知道时间t内力所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻的功率D．由P＝Fv可知，当发动机的功率一定时，汽车的牵引力与运动速率成反比解析：选D力做功多，功率不一定大，还要看做功时间，故A错误；功率一定时，汽车的牵引力才与速率成反比，故B错误，D正确；只有时间t极短时才能用P＝eq\f(W,t)求瞬时功率，故C错误。2．(2023·广东1月学考)(多选)汽车在2×104N的恒定牵引力作用下，沿水平直线加速前进了100m，该过程牵引力()A．做功为2×106J B．做功为1×105JC．做功的功率不变 D．做功的功率逐渐变大解析：选AD牵引力做功W＝Fl＝2×106J，故A正确，B错误；汽车做加速运动，根据P＝Fv可知，牵引力不变，速度增大，功率增大，故C错误，D正确。3．为了行驶安全，汽车进入城区应适当减速。某汽车进入城区前功率恒为P，做匀速直线运动，进入城区后仍沿直线行驶，所受阻力不变，但功率立即变为eq\f(P,2)，并保持此功率不变。关于汽车进入城区后的运动情况，下列说法正确的是()A．汽车做匀速直线运动B．汽车做匀减速直线运动C．汽车先做匀速直线运动后做减速直线运动D．汽车先做减速直线运动后做匀速直线运动解析：选D汽车做匀速直线运动时，牵引力等于阻力，即F＝f，且功率P＝Fv；功率减半后，速度不突变，则牵引力变为eq\f(F,2)<f，汽车做减速运动；因为汽车的速度减小，功率不变，则牵引力由eq\f(F,2)逐渐增大，直到和阻力相等，根据牛顿第二定律可知汽车的加速度逐渐减小最后为零。综上可知，汽车先做加速度减小的减速直线运动，后做匀速直线运动，选项D正确。4．(多选)质量为3kg的物体，从高45m处自由落下(g取10m/s2)，则在下落的过程中()A．前2s内重力做功的功率为300WB．前2s内重力做功的功率为675WC．第2s末重力做功的功率为600WD．第2s末重力做功的功率为900W解析：选AC前2s物体下落高度h＝eq\f(1,2)gt2＝20m，前2s内重力做功的功率P1＝eq\f(mgh,t)＝eq\f(30×20,2)W＝300W，A正确，B错误；2s末物体的速度v＝gt＝20m/s，此时重力的功率P2＝mgv＝600W，C正确，D错误。5.如图所示，一质量为1kg的木块静止在光滑水平面上，在t＝0时，用一大小为F＝2N、方向与水平面成θ＝30°的斜向右上方的力作用在该木块上，则在t＝3s时力F的功率为()A．5WB．6WC．9WD．6eq\r(3)W解析：选C对木块根据牛顿第二定律可知，木块的加速度为：a＝eq\f(Fcosθ,m)＝eq\r(3)m/s2，则t＝3s时的瞬时速度为：v＝at＝3eq\r(3)m/s，则力F的瞬时功率为：P＝Fvcosθ＝2×3eq\r(3)×eq\f(\r(3),2)W＝9W，故C项正确。6.如图所示，在水平方向同一恒力F作用下，一物体分别沿着粗糙水平面和光滑水平面从静止开始，运动相同位移s。物体沿着粗糙水平地面运动位移s过程中，力F的功和平均功率分别为W1、P1。物体沿着光滑水平地面运动位移s过程中，力F的功和平均功率分别为W2、P2。则：()A．W1>W2、P1>P2 B．W1＝W2、P1<P2C．W1＝W2、P1>P2 D．W1<W2、P1<P2解析：选B根据W＝Fscosθ，因为力和位移都相等，则恒力做功相等，即W1＝W2。物块在粗糙水平面上运动的加速度小于在光滑水平面上的加速度，根据s＝eq\f(1,2)at2可知：在通过相同距离的情况下，在粗糙水平面上的运动时间长。根据P＝eq\f(W,t)可知P1＜P2，选项B正确。7.(多选)如图所示为汽车在水平路面上启动过程的v－t图像，Oa段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，汽车受到的阻力恒定。则下列说法正确的是()A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B．t1～t2时间内汽车牵引力逐渐减小C．t1～t2时间内汽车的平均速度为eq\f(1,2)(v1＋v2)D．t1时刻汽车的牵引力及其功率都是最大值，t2～t3时间内牵引力最小解析：选BD0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，根据P＝Fv知，功率增大，故A错误；t1～t2时间内，汽车的功率不变，根据P＝Fv知，速度增大，牵引力逐渐减小，故B正确；t1～t2时间内，若汽车做匀加速直线运动，则平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(v1＋v2,2)，但是实际图线与时间轴围成的面积大于匀加速直线运动的图线与时间轴围成的面积，则平均速度大于eq\f(1,2)(v1＋v2)，故C错误；在0～t1时间内汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，功率增大，t1时刻功率增大至额定功率，t1～t2时间内功率不变，汽车做加速度减小的变加速运动，故牵引力减小，t2～t3时间内汽车做匀速直线运动，功率不变，t2时刻牵引力减小到与阻力等大，之后保持不变，故D正确。8．(多选)提高汽车运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的平方成正比，即f＝kv2，k是阻力因数)。当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，如果要使物体运动的速率增大到2vm，则下列办法可行的是()A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2P0B．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到eq\f(k,8)C．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到eq\f(k,16)解析：选BC由题意可得P0＝fvm＝kvm3，如果要使物体运动的速率增大到2vm，则阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0可行，选项A错误，C正确；发动机额定功率不变，使阻力因数减小到eq\f(k,8)可行，选项B正确，D错误。9.(2022·福建三明高一检测)2022年5月14日，我国即将交付的首架C919大型客机首次飞行试验圆满成功。如图所示，假设试飞过程中飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移s＝1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v＝288km/h，已知飞机质量m＝8.0×104kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度g＝10m/s2，求飞机从开始滑跑到起飞过程中：(1)加速度a的大小；(2)飞机滑跑时发动机产生的推力F的大小；(3)发动机推力F的平均功率P。解析：(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v2＝2as，解得a＝2m/s2。(2)设飞机滑跑受到的阻力为F阻，根据题意可得F阻＝0.1mg根据牛顿第二定律有F－F阻＝ma得F＝2.4×105N。(3)设飞机滑跑过程中的平均速度为eq\x\to(v)，有eq\x\to(v)＝eq\f(v,2)在滑跑阶段，牵引力的平均功率为P＝Feq\x\to(v)得P＝9.6×106W。答案：(1)2m/s2(2)2.4×105N(3)9.6×106Weq\a\vs4\al(B)组—重应用·体现创新10.质量为400kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数eq\f(1,v)的关系如图所示，则赛车()A．速度随时间均匀增大B．加速度随时间增大C．输出功率为600kWD．所受阻力大小为1600N解析：选D赛车在平直赛道上以恒定功率加速，根据P＝Fv可知赛车牵引力随速度的增大而减小，而赛车受到的阻力不变，所以赛车的合外力随速度的增大而减小，赛车做加速度减小的加速运动，不是匀加速运动，故A、B错误；赛车的额定功率为P＝Fv＝(ma＋f)v，整理得a＝eq\f(P,mv)－eq\f(f,m)，由图像可得P＝160kW，f＝1600N，故C错误，D正确。11．(2023·湖北高考)两节动车的额定功率分别为P1和P2，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v1和v2。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为()A.eq\f(P1v1＋P2v2,P1＋P2) B.eq\f(P1v2＋P2v1,P1＋P2)C.eq\f(P1＋P2v1v2,P1v1＋P2v2) D.eq\f(P1＋P2v1v2,P1v2＋P2v1)解析：选D由题意可知，两节动车编组前分别有P1＝f1v1，P2＝f2v2，当将它们编组后有P1＋P2＝(f1＋f2)v，联立可得v＝eq\f(P1＋P2v1v2,P1v2＋P2v1)，故选D。12．质量m＝2×103kg的汽车，发动机额定功率为P＝80kW，若汽车在平直公路上行驶时，所受阻力恒为f＝4×103N，那么：(1)汽车在公路上能达到的最大行驶速度vm是多少；(2)若汽车以额定功率起动，当速度为5m/s时，加速度a是多少。解析：(1)当a＝0，即F＝f时，汽车速度达到vm，根据P＝Fvm，代入数据可得vm＝20m/s。(2)当v＝5m/s时，根据P＝Fv代入数据可得F＝1.6×104N根据牛顿第二定律有F－f＝ma代入数据可得a＝6m/s2。答案：(1)20m/s(2)6m/s213.如图所示，电动平衡车利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。下表是某平衡车的具体参数。小黄同学的质量为50kg，驾驶平衡车以最大速度在马路上做匀速直线运动，突然发现前方15m处出现事故，有人倒在马路前方，小黄马上刹车，以1m/s2的加速度做匀减速运动，恰好在事发处停车。(g取10m/s2)净重12.8kg最高时速18km/h额定功率700W额定输入电压100～240V额定输出电压约63V(1)小黄的反应时间为多少？(2)平衡车匀速运动时受到的阻力为多大？(3)刹车时平衡车给小黄的作用力为多大？解析：(1)由题可知，初速度大小v0＝18km/h＝5m/s，加速度大小a＝1m/s2，设刹车距离为s1，则有v02＝2as1，解得s1＝12.5m因此反应距离为Δs＝s－s1＝2.5m所以反