2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册4.2功率 课时练习(Word版含答案)

4.2功率 课时练习（解析版）
一、选择题
1．已知某品牌概念车的质量为，额定功率为，运动过程中汽车所受的阻力大小恒定，若保持额定功率不变，汽车能达到的最大速度为。若汽车以的恒定功率启动。从静止开始做加速直线运动，当速度为时，则汽车的加速度大小为（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　）
A．在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B．汽车在ab段的输出功率比bc段的大
C．在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D．汽车在cd段的输出功率比bc段的大
3．如图所示，质量为的小球以速度正对倾角为的斜面水平抛出，若小球恰好能垂直落在斜面上，已知重力加速度为，不计空气阻力，则小球落到斜面时重力的功率为（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面移动同样的位移（推箱的速度大小如图中所注），关于此过程，下列说法正确的是（　　）
A．大人做的功多
B．小孩做的功多
C．大人做功快
D．小孩做功快
5．如图甲所示，无人机航拍影像具有高清晰、大比例尺、小面积等优点。一次大型户外活动要求无人机从A点飞行到水平距离为的目标位置点的上空点进行悬停航拍，如图乙所示。无人机先从A点由静止开始竖直向上匀加速直线飞行到达点，速度达到；随后匀变速运动8s到达点，此时向上速度为零，水平达到某一速度；接着无人机水平向右再运动8s到达点速度恰好为零。已知无人机质量为，忽略空气阻力，则在整个过程中无人机受到向上升力的功率最大值及该力所做的功分别为（　　）
A．， B．，
C．， D．，
6．质量为的电动汽车由静止开始沿水平直公路行驶，达到的最大速度为，利用传感器测得此过程中不同时刻电动汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出图象如图所示，图中、均为直线，若电动汽车行驶过程中所受的阻力恒定，由图象可知，下列说法正确的是（　　）
A．电动汽车由静止开始先做变加速直线运动，后做匀速直线运动
B．电动汽车的额定功率为
C．电动汽车由静止开始经过，速度达到
D．电动汽车行驶速度为时，加速度大小为
7．质量为1kg的小铁球从某一高度由静止释放，经3s到达地面，不计空气阻力，（g取10m/s2）则 （　　）
A．1s末重力的瞬时功率为 200W B．1 s末重力的瞬时功率为100W
C．前2s内重力的平均功率为200W D．前3s内重力的平均功率为400W
8．某大型船只质量为，其额定功率为，在无风浪的海况下最大航速为72km/h。该船只在无风浪的海域航行时，速度计显示速度为18km/h，已知此时该船只以额定功率航行，船只所受阻力大小恒定，则该时刻该船只的瞬时加速度的大小为（　　）
A． B． C． D．
9．全球最大水平臂上回转自升塔式起重机的开发和应用，意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为m的物体，其图像如图所示，内起重机的功率为额定功率，不计物体受到的空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．物体匀加速阶段的位移为
B．该起重机的额定功率为
C．时刻物体正在减速上升
D．和时间内牵引力做的功之比为
10．将质量为m的小球以大小为的水平速度抛出，落地时其速度大小为，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．小球在空中运动的时间为 B．小球在空中运动的时间为
C．重力对小球做功的最大功率为 D．重力对小球做功的最大功率为
11．一汽车质量为，发动机的额定功率为，该汽车在水平公路上做直线运动时所受阻力大小恒为，下列说法正确的是（　　）
A．汽车在公路上的最大行驶速度为
B．汽车以额定功率启动，当汽车速度为时，加速度为
C．汽车以的加速度做匀加速运动所能维持的时间为
D．汽车以的加速度做匀加速运动，第末发动机的实际功率为
12．物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律分别如图甲、乙所示。取，则下列说法正确的是（　　）
A．物体的质量kg
B．物体与水平面间的动摩擦因数
C．第2s内物体克服摩擦力做的功J
D．前2s内推力F做功的平均功率W
二、解答题
13．如图所示，用的水平拉力，使物体从A点由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动到达B点，已知A、B之间的距离。求：
（1）拉力F在此过程中所做的功；
（2）若物体从A到B刚好用时，求拉力F做功的平均功率。
14．如图所示，某飞机在水平跑道上的滑跑可视为初速度为零的匀加速直线运动，当运动时间s时，飞机达到起飞速度m/s，且此时发动机的功率刚好达到额定功率W。已知飞机质量kg，飞机滑跑过程所受阻力不变，取。针对飞机滑跑全过程求：
（1）加速度的大小a和位移大小x；
（2）牵引力大小F；
（3）牵引力做的功W。
参考答案
1．B
【详解】
当以功率P行驶到最大速度v时满足
当以功率行驶到速度时，满足
由牛顿第二定律可得
联立解得
故选B。
2．B
【详解】
AB．在ab段，根据平衡条件可知，牵引力
所以在ab段汽车的输出功率
不变，在bc段牵引力
bc段的输出功率
故A错误B正确；
CD．在cd段牵引力
汽车的输出
在cd段汽车的输出功率不变，且小于bc段，故CD错误。
故选B。
3．D
【详解】
当小球恰好垂直落在斜面时，此时竖直方向的分速度为
则此时重力的瞬时功率为
故选D。
4．C
【详解】
一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面移动同样的位移，由
f=μFN
可知，摩擦力相同，由二力平衡知识可么，大人和小孩的推力相同，由
W=Fs
可知大人和小孩做功相同；由
P=Fv
可知大人做功快。
故选C。
5．B
【详解】
无人机先从A点由静止开始竖直向上匀加速直线飞行到达点过程，由
由牛顿第二定律的
的向上升力
竖直方向上最大速度为，所以升力的功率最大值
斜向右匀变速时，加速度大小为
由牛顿第二定律的
可得向上升力
竖直方向向上加速的位移为
减速阶段竖直向上的位移为
两个阶段中升力做的总功为
故B正确，ACD错误。
故选B。
6．D
【详解】
A．AB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动，在B点达到额定功率后，先做加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动，故A错误；
B．额定功率
故B错误；
C．匀加速运动的加速度
到达B点时的速度
所以做匀加速的时间
若电动汽车一直做匀加速运动2s，则由静止开始经过2s的速度
由于达到额定功率后，电动汽车做加速度减小的加速运动，所以动汽车由静止开始经过，速度小于，故C错误；
D．当最大速度
时，牵引力为
故恒定阻力为600N，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】
AB．1s末的速度
v1=gt1=10m/s
重力的瞬时功率为
P=mgv1=100W
选项A错误，B正确；
C．前2s内下落的高度
重力的功
W2=mgh2=200J
平均功率为
选项C错误；
D．前3s内下落的高度
重力的功
W3=mgh2=450J
平均功率为
选项D错误；
故选B。
8．C
【详解】
船只在无风浪的海况下最大航速为
而船只以额定功率行驶，当加速度为零时速度最大，即
可得
当瞬时速度为
由牛顿第二定律有
，
解得瞬时加速度为
故选C。
9．D
【详解】
A．由图可知，时间内，加速度恒定，物体做匀加速直线运动，匀加速阶段的位移为
A错误；
B．时，据牛顿第二定律可得
由功率与速度关系可得
联立解得该起重机的额定功率为
B错误；
C．由图像及
可知，物体先匀加速上升，当功率等于额定功率时，做加速度减小的加速运动，当加速度减小为零时，速度达到最大，以后做匀速直线运动，由图可知，时刻物体的加速度不为零，正在加速上升，C错误；
D．时间内牵引力做功为
时间内牵引力做功为
联立可得和时间内牵引力做的功之比为
D正确。
故选D。
10．BD
【详解】
AB．根据运动的合成与分解，可知小球落地速度的竖直分速度为
小球在空中运动的时间为
A错误B正确；
CD．重力对小球做功的最大功率为
C错误D正确。
故选BD。
11．AD
【详解】
A．汽车在公路上的最大行驶速度为
故A正确；
B．汽车以额定功率启动，当汽车速度为时，此时的牵引为
根据牛顿第二定律可得，此时的加速度为
故B错误；
CD．汽车以的加速度做匀加速运动，则此时的牵引力为
则匀加速运动的末速度为
则维持的时间为
即在时，发动机达到额定功率，因此，在第末发动机的实际功率为，故C错误，D正确。
故选AD。
12．BC
【详解】
A．由图第三秒物体做匀速运动可知滑动摩擦力的大小为2N，第二秒内由牛顿第二定律有
解得
故A错误；
B．由
带入数据解得
故B正确；
C．有图可知前2s的位移为1m，第一秒内物体没动，第二秒内物体位移为1m，由
可得前2s内克服摩擦力做功
D．前2s内拉力做的功为
则前2s内的平均功率
故D错误。
故选BC。
13．（1）40J；（2）10W
【详解】
（1）根据功的定义可得，拉力F在此过程中所做的功
（2）物体从A到B刚好用时，拉力F做功的平均功率为
14．（1），；（2）；（3）
【详解】
(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有
解得
由
解得
(2)根据牵引力功率关系
解得
(3)飞机滑跑过程中牵引力为恒力，则