高考物理必修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí)功率與機(jī)車的啟動(dòng)基礎(chǔ)

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題： 1、關(guān)于功率概念，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A．力對(duì)物體做的功越多，力做功的功率越大 B．功率是描述物體做功快慢的物理量 C．從公式P＝Fv可知，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率可以隨速度的不斷增大而提高 D．當(dāng)輪船航行時(shí)，如果牽引力與阻力相等時(shí)，合外力為零，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為零，所以船行駛的速度也為零 2、一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，從t=0開始，將一個(gè)大小為F的水平恒力作用在該木塊上，在t=t1時(shí)刻力F的功率是（ ） A. B. C. D. 3、汽車以額定功率從靜止開始行駛時(shí)，一定是（ ） A．速度變大，加速度也變

2、大 B．速度變小，加速度也變小 C．速度變大，而加速度變小 D．速度最大時(shí)，牽引力一定也最大 4、功率大的機(jī)器和功率小的機(jī)器相比較，則有( ) A．功率大的做功較多 B．功率小的做功時(shí)間短 C．功率大的在相同的時(shí)間內(nèi)所做的功較多 D．功率大的汽車比功率小的汽車行走的距離大 5、汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到的過(guò)程中的平均速度為；若汽車由靜止開始滿功率行駛，速度達(dá)到的過(guò)程中的平均速度為，且兩次歷時(shí)相同，則( ) A． B． C． D．條件不足，無(wú)法判斷 6、汽車以速率v1沿一斜坡向上勻速行駛，若保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，沿此斜坡向下勻

3、速行駛的速率為v2，則汽車以同樣大小的功率在水平路面上行駛時(shí)的最大速率為（設(shè)三情況下汽車所受的阻力相同）（ ） A． B． C． D． 7、水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(0＜μ＜1)．現(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)F的方向與水平面夾角為θ，如圖所示在θ從0°逐漸增大到90°的過(guò)程中，木箱的速度保持不變，則( ) A．F先減小后增大 B．F一直增大 C．F的功率減小 D．F的功率不變 8、（2015 武漢二中期末考）如圖所示是一種清洗車輛用的手持式噴水槍。設(shè)槍口截面積為0.6 cm2，噴出水的速度為20 m/s。當(dāng)它工作

4、時(shí)，估計(jì)水槍的平均功率約為(水的密度為1×103 kg/m3)（　　） A、12 W B、120 W C、240 W D、1200 W 9、（2015 孝感高級(jí)中學(xué)期末考）如圖，車向右運(yùn)動(dòng)，站在汽車上的人用手向前推車的力為F，腳對(duì)車的摩擦力為f，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．當(dāng)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)和f對(duì)車做功的代數(shù)和為正功 B．當(dāng)車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)和f對(duì)車做功的代數(shù)和為正功 C．當(dāng)車減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)和f對(duì)車做功的代數(shù)和為正功 D．不管車做何種運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)和f的總功和總功率都為零 10、（2015 孝感高級(jí)中學(xué)期末考）?一起重機(jī)的鋼繩由靜止開始勻

5、加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為v1時(shí)，起重機(jī)達(dá)到額定功率P．以后起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到達(dá)到最大速度v2為止，則整個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(重力加速度為g)?（ ） A．鋼繩的最大拉力為mg，???????? B．鋼繩的最大拉力為 C．重物的平均速度大小為 D. 重物勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度 二、解答題： 1、質(zhì)量為0.5kg的物體從高處自由落下，在下落的頭2 s內(nèi)重力對(duì)物體做的功是 ，這2s內(nèi)重力做功的平均功率是 ，2s末重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率是 。 2、質(zhì)量為m的小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，從開始

6、下落計(jì)時(shí)，在連續(xù)相等的時(shí)間t內(nèi)，求： (1)重力做功的平均功率之比為多少? (2)每段時(shí)間末重力的瞬時(shí)功率之比為多少? 3、質(zhì)量為m的物體從靜止開始由斜面頂端滑到底端，速度達(dá)到v，若斜面傾角為a，長(zhǎng)為S，計(jì)算下滑過(guò)程中重力的平均功率和物體到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率。 4、質(zhì)量m=5t的汽車從靜止出發(fā)，以a=1m／s2的加速度沿水平直路做勻加速運(yùn)動(dòng)，汽車所受的阻力等于車重的0.06倍，求汽車在10s內(nèi)的平均功率和10s末的瞬時(shí)功率。(取g=10m／s2) 5、質(zhì)量為m、額定功率為P的汽車在平直公路上行駛，若汽車行駛時(shí)所受阻力大小不變，并以額定功率行駛，汽車最大速度為v1，

7、當(dāng)汽車以速率v2(v2

8、誤，B正確；從公式P＝Fv可知，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率可以隨速度的不斷增大而提高，但其功率不能超過(guò)額定功率，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)輪船航行時(shí)，如果牽引力與阻力相等時(shí)，合外力為零，但此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率不為零，而等于Fv=fv,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 2、C 解析：求瞬時(shí)功率要用P=Fv，根據(jù)牛頓第二定律F=ma， 再由勻加速運(yùn)動(dòng)的速度公式v=at1 可得瞬時(shí)功率P=。 3、C 解析：當(dāng)汽車的功率恒定時(shí)，由公式P=Fv可知，隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加，汽車的牽引力減小，由牛頓第二定律知汽車的加速度也減小。當(dāng)加速度減小到零時(shí)，汽車的速度達(dá)最大值，此時(shí)的牽引力應(yīng)是最小。 說(shuō)明：不要受生活直覺的影響，把力與運(yùn)動(dòng)（速度）直接

9、聯(lián)系起來(lái)，認(rèn)為汽車開得快時(shí)牽引力大，開得慢時(shí)牽引力小。應(yīng)該注意：這里的基本點(diǎn)是功率恒定，力與運(yùn)動(dòng)速度必須受它的制約。 4、C 解析：由功率的定義可知，功率大，不一定做功多，功率小，不一定做功少；做功的多少取決于功率和時(shí)間的乘積．功率大而做功時(shí)間少，做的功就可能很少；功率小而做功的時(shí)間長(zhǎng)也可以做很多功，選C． 5、B 解析：兩種運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示．a(chǎn)表示勻加速的過(guò)程，b表示滿功率行駛過(guò)程，由v-t圖像與橫軸構(gòu)成的面積為位移的大小知，根據(jù)平均速度的定義，知． 6、C 解析：設(shè)汽車的質(zhì)量為m，斜坡傾角為α，汽車沿斜坡勻速向上和勻速向下時(shí)的牽引力分別為F1、F2，阻力大小為f，根據(jù)力

10、平衡條件和功率公式可知 若汽車沿水平路面行駛，達(dá)最大車速時(shí)牽引力等于阻力，即 或 ③ 所以 7、AC 解析：木箱受力情況如圖所示，木箱一直做勻速運(yùn)動(dòng)． ； ① ． ② 由①②解出． 故θ角從0°增大到90°的過(guò)程中，F(xiàn)先減小后增大，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤． ． 故θ角從0°增大到90°的過(guò)程中，P在減小，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 8、C 解析：ts時(shí)間內(nèi)噴水的質(zhì)量為m，，水槍在ts內(nèi)做功為，故水槍的功率為：，故選C。 9、C 解析：首先對(duì)車受力分析，車受到人給它水平向右的推力F，水平向左的摩擦力f

11、，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F牽，地面給車的動(dòng)摩擦力f地，根據(jù)牛頓第三定律，人受到水平向左的推力F’及水平向右的摩擦力f’，且F= F’、f= f’，受力分析圖如下。因車子受力較多，比較F與f做功情況時(shí)，選擇以人為研究對(duì)象能使問(wèn)題更簡(jiǎn)便。當(dāng)車勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)’= f’，故F=f，由于車的位移一定，則F和f對(duì)車做功的代數(shù)和為零；當(dāng)車加速運(yùn)動(dòng)，因F’f’,故F>f，因此F和f對(duì)車做功的代數(shù)和為正功；由BC分析知D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 10、D 解析：勻加速提升重物時(shí)鋼繩的拉力最大，且等于勻加速結(jié)束時(shí)的拉力，即，故AB錯(cuò)；因重物勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束

12、以后做的是變加速運(yùn)動(dòng)，因此重物的平均速度大小不等于；重物做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度，故D正確。 二、解答題： 1、100J，50W，100W 解析：物體在下落的頭2 s內(nèi)的位移x=at2=×10×4=20(m)， 重力在2s內(nèi)對(duì)物體所做的功為：W=mgx=5×20=100(J) 重力在2s內(nèi)對(duì)物體做功的平均功率： 物體在2s末的速度v=at=10×2=20(m/s)，因此2s末重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率為P=mgv=5×20=100（W） 2、解析：(1)重力在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)所做的功為mgh1、mgh2、mgh3…mghn．依題意，，，，所以，又h1、h2、h3…h(huán)n為自由落體

13、在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移．由勻變速運(yùn)動(dòng)性質(zhì)知：h1:h2:h3:…:hn＝1:3:5:…:(2n-1)(n＝l、2、3、…)，所以:::…:＝1:3:5:…:(2n-1)(n＝1、2、3、…)． (2)由P＝mgv知每段時(shí)間末，重力的瞬時(shí)功率比等于每段時(shí)間末的速度之比，則有:::…:＝v1:v2:v3:…:vn＝1:2:3:…:n(n＝1、2、3、…)． 3、 解析：物體下滑過(guò)程中，重力和位移方向如圖： 重力對(duì)物體做功w=mgsina，下滑時(shí)間t==2/v， 則， 式中為物體下滑的平均速度的大小，因此也可以直接以p=mgvsina=mgsina計(jì)算。 物體滑到斜面底端時(shí)，

14、重力和速度方向如圖： 此時(shí)重力的瞬時(shí)功率p=mgvsina。 說(shuō)明：功和功率的計(jì)算中，很容易遺漏力與位移，力與速度的夾角的余弦值，建議計(jì)算時(shí)畫出兩個(gè)方向的草圖。 4、解析： 汽車在水平方向受到兩個(gè)力：牽引力F和阻力f．根據(jù)牛頓第二定律算出牽引力，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式算出10s內(nèi)的位移和10s末的速度即可求解． 設(shè)汽車的牽引力為F，阻力f=kmg=0.06mg．由牛頓第二定律F-f=ma得 F=m（0.06g+a）=5×103（0.06×10+1）N=8×103N 汽車在t=10s內(nèi)的位移和10s末的速度分別為 vt=at=1×10m／s=10m／s 所以汽車在10s內(nèi)的平均

15、功率和10s末的功率分別為 Pt=Fvt=8×103×10W=8×104W 5、 解析：速度最大時(shí)，牽引力最小，在數(shù)值上等于阻力，所以。 以速率v2運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律有F－f=ma 其中， ∴ 6、解析：(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0，重物達(dá)到最大速度時(shí)，拉力F0等于重力． ① ② 代入數(shù)據(jù)，有： ③ (2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率，設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為F，速度為v1，勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間為t1，有： ④ ⑤ ⑥ 由③④⑤⑥得： ⑦ t＝2 s時(shí)，重物處于勻加速運(yùn)動(dòng)階段，設(shè)此時(shí)速度為v2，輸出功率為P，則 ⑧ ⑨ 由⑤⑧⑨，得：P＝m(g+a)at＝2.04×104 W ⑩