必修第二册课后限时训练19 功和功率

必修第二册课后限时训练19功和功率

巩固题组1

1.一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，下列说法正确的是（）

A.合外力对物体不做功

B.地板对物体的支持力做正功

C.地板对物体的支持力做负功

D.重力对物体不做功

解析：升降机加速上升时，物体所受支持力方向向上，与位移同向，做正功；物体所受重力方向向下，与

位移反向，做负功；物体所受合力方向向上，与位移同向，做正功.选项B正确.

答案：B

2.一物体在相互垂直的两个共点力Q、F2作用下运动，运动过程中Q对物体做功3J,尸2对物体做功4J,

则Q与尸2的合力对物体做功（）

A.1J

B.5J

C.7J

D.无法计算

解析：用卬=卬|+叩2来计算总功，所以卬=3J+4J=7J.

答案：C

3.从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力,g取10m/s2,

则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（）

A.300WB.400W

C.500WD.700W

解析：物体落地瞬间u、,=gf=30m/s,所以PG=GV＞，=300W,故A正确.

答案：A

4.某车以相同功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k｝和用倍，最大速率分别为V1

和V2,则（）

A.V2=k\V\

B.艺卷1

C丹二*1

D.也二女2H

解析：以相同功率在两种不同的水平路面上行驶达最大速度时，有F=F尸kmg；由P=Fv可知最大速度

Vmax=7=则？=詈=皆，故也=扛1,选项B正确.

尸

Ffv2Ffikik2

答案：B

5.一台起重机将静止在地面上、质量为；77=1X1O3kg的货物匀加速地竖直吊起，在2s末货物的速度v=4

m/s.(g取10m/s2,不计额外功)求:

(1)起重机在这2s内的平均功率；

(2)起重机在2s末的瞬时功率.

解析：设货物所受的拉力为F,加速度为m则

⑴由a=得a=2m/s2

F=mg+ma=\.0x103xl0N+1.0x103x2N=1.2x104N

2s内的平均功率万=布=尸彳=1.2*104*3W=2.4xl04W.

(2)2s末的瞬时功率P=FV=1.2X104X4W=4.8X104W.

答案：(l)2.4xlO,w

(2)4.8xl04W

6.额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时，其最大速度可达20m/s,汽车的质量为2t.如图所示，

如果汽车从静止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为2m/s2,求：

(1)汽车所受的阻力；

(2)第3s末汽车的瞬时功率.

解析：⑴当F=FfH+,V=Vmax

则P=Fv=Ffvmax

故F^—=吧史N=4xl03N.

□max20

(2)设汽车做匀加速运动时的牵引力为F，,由牛顿第二定律得

F'-Ff=ma

}

故F'=ma+F(=SxlON

汽车做匀加速运动能达到的最大速度

,P80X103/［八/

Vmax=-=^Tm/s=10m/s

匀加速的时间为

片皿=12s=5s>3s

a2

故第3s末汽车的瞬时功率

,3

p3=F-V3=FaZ3=8xlOx2x3W=48kW.

答案：(IKXIO'N(2)48kW

巩固题组2

1.我国自行研制的和谐号高速动车组将几节自带动力的车厢加上几节不带动力的车厢编成一组，其中带动

力的车厢叫作动车，不带动力的车厢叫作拖车.而列车提速的一个关键技术问题是提高机车发动机的功

率.已知匀速运动时，列车所受阻力与速度的二次方成正比，即Ff=kR设提速前速度为80km/h,提速

后速度为120km/h,则提速前与提速后机车发动机的功率之比为()

24

B.

39

解析：匀速运动时机车的牵引力与阻力大小相等，则发动机的功率为尸=外二尸出=仙3,速度由80km/h提高

至120km/h,速度之比为弛=3则功率之比为g，C正确.

120327

答案：c

2.如图所示，一个质量为〃?的小球用一根不可伸长的绳子系着，将小球拉到水平位置由静止释放，则小球

运动到最低点的过程中，小球所受重力的功率（）

〃/〃/〃〃〃

---------o

I

I

I

I

O

A.一直增大

B.一直减小

C.先增大后减小

D.先减小后增大

解析：重力的功率等于重力与物体竖直速度的乘积，在初位置时，速度为0,重力的功率为0：在最低点，

速度水平，竖直分速度为0,重力的功率为0,而在小球运动过程中重力的功率不为0,所以重力的功率先

增大后减小，选项A、B、D错误，选项C正确.

答案：C

3.如图甲所示，滑轮质量、轴摩擦均不计，质量为2kg的物体在尸作用下由静止开始向上做匀加速运动,

其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（g取lOm&X）

甲乙

A.物体加速度大小为2m/s?

B.4s末尸的功率大小为42W

C.F的大小为21N

D.4s内F做功的平均功率为42W

解析：由速度一时间图像可得物体加速度a=0.5m/s）由牛顿第二定律2尸”得尸=幽产”=10.5N,4

s末F的功率P=F-2v=10.5x2x2W=42W,4s内尸做功的平均功率A='=%=弊咨如W=21W,故选

tt4

项B正确，A、C、D错误.

答案：B

4.质量为机的汽车启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的摩擦阻力大小

一定，汽车速度能够达到的最大值为v,那么当汽车的车速为例寸，汽车的瞬时加速度的大小为（）

4

2P

A.—B.

mvmv

-3P4P

C.—D.

mvmv

4PP

解析：在匀速运动时，Ff=F=-,当速度为？时，F\=—,由得〃=生立=卫，=更，故C正确.

v4vmmmv

答案：c

5.如图所示，一质量为2xl()3kg的小汽车从倾斜路面上以20m/s的速度经A点驶入泥泞的水平路面，行驶

200m路程后到达B点，速度降为5m/s,此后速度保持恒定，已知整个过程中汽车发动机的输出功率恒为

40kW.求：

(1)在泥泞路面上行驶时，汽车受到的阻力大小；

(2)速度为10m/s时，汽车的加速度大小.

解析：(1)到达8点后，速度恒定不变，处于平衡状态

尸尸P40000

Ff=F辛产一=----NX=i8o00n0nnNz.

Vj5

(2)当汽车速度为10m/s时，汽车的牵引力为

尸===11222N=4000N

v210

根据牛顿第二定律得F*2-Ff=ma

22

所以a=牵2f=4°°°-8。。。m/s-.2m/s,负号表示加速度方向与汽车运动方向相反.

m2000

答案：(1)8000N

(2)2m/s2

6.汽车在平直的公路上由静止启动，开始做直线运动，图甲表示汽车运动的速度和时间的关系(除6~16