4.2功率基础巩固练习（word版含答案）

4.2功率基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．最近推出一款电动共享单车很受市民欢迎。一位市民仅靠电机驱动骑着该电动单车以恒定功率从静止启动，电动单车能够达到的最大速度为v。已知电动单车所受的阻力是人和车总重力的，重力加速度g取10m/s2，则当车速为时人和车的瞬时加速度为（　　）
A．1m/s2 B．2m/s2 C．3m/s2 D．4m/s2
2．质量为2 kg的小铁球从某一高度由静止释放，经3 s到达地面，不计空气阻力，g取10 m/s2。则（　　）
A．2 s内重力做的功为1800 J
B．2 s内重力的平均功率为400 W
C．2 s内重力的平均功率为100 W
D．2 s末重力的瞬时功率为400 W
3．如图所示，质量为m的物体，自高为h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止滑下，经历时间t到达斜面底端，到达斜面底端时的速度为v，则物体在斜面底端时，重力的功率是（ ）
A．mgv B．mgvsinθ
C．mgvcosθ D．mgvtanθ
4．汽车上坡行驶时，司机通过“换挡”使车（　　）
A．速度减小，牵引力增大 B．速度减小，加速度变大
C．速度变大，加速度也变大 D．速度变大，加速度变小
5．质量为m的汽车，在平面的公路上以大小为v的速度匀速行驶，此时发动机的功率为P，某时刻，汽车的功率突然减为原来的，此后当汽车的速度为时加速度的大小为汽车运动过程中受到的阻力恒定 （　　）
A． B． C． D．
6．引体向上是中学生体育测试的项目之一，引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次/分钟。若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（　　）
A．5 W B．20 W
C．100 W D．400 W
7．引体向上是一项体育健身运动，某高中生在“体能测试”中，30秒内完成10次引体向上，上述过程该同学克服重力做功的平均功率约为（　　）
A．100W B．200W C．250W D．300W
8．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，作用时间为，在内力F的平均功率是（　　）
A． B． C． D．
9．如图所示，水平面上有一汽车A，通过定滑轮用绳子拉同一水平面的物体B，使物体B匀速向右运动，物体B与地面的动摩擦因数为0.6，当拉至图示位置时，两绳子与水平面的夹角分别为α、β，二者速度分别为vA和vB，则下列说法错误的是（　　）
A．汽车向右做减速运动
B．若图示位置α<β，则vAC．β从30°到60°的过程中绳子对B的拉力越来越小
D．β从30°到60°的过程中绳子对B的拉力的功率越来越小
10．如图，不计空气阻力，从O点水平抛出的小球抵达光滑、固定斜面上端P处时，速度方向恰好沿着斜面方向，然后紧贴斜面PQ做匀加速直线运动。下列说法正确的是（　　）
A．小球在斜面上运动的加速度大小比平抛运动时的大
B．小球在斜面上运动的过程中地面对斜面的支持力大于小球和斜面的总重
C．撤去斜面，小球仍从O点以相同速度水平抛出，落地瞬间小球重力的功率将变大
D．撤去斜面，小球仍从O点以相同速度水平抛出，落地时间将增大
11．2016年11月，武汉首条有轨电车线路——大汉阳地区现代有轨电车试验线轨道铺设已经完成，轨道全线贯通，全面转入机电设备安装调试阶段。现已知质量为M的电车由静止出发作匀加速直线运动，经过时间t后，该有轨电车的运行里程为L，此时发动机恰好到达额定功率P，有轨电车所受的阻力恒定，达到额定功率后，列车保持额定功率做变加速运动，最后以匀速运动，对此下列说法不正确的是（　　）
A．有轨电车做匀加速运动时的加速度为
B．有轨电车所受阻力为
C．到达速度时，发动机做功为
D．存在关系式=
12．用水平力F拉着一物体在水平面上做匀速运动，某时刻将力F随时间均匀减小，物体所受的摩擦力随时间的变化如图中实线所示，下列说法中正确的是（ ）
A．F做功的功率是从t1时刻开始减小的，t2时刻F做功的功率刚好变为零
B．F做功的功率是从t1时刻开始减小的，t3时刻F做功的功率刚好变为零
C．F做功的功率是从t2时刻开始减小的，t2时刻F做功的功率刚好变为零
D．F做功的功率是从t2时刻开始减小的，t3时刻F做功的功率刚好变为零
13．蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中动作．利用传感器记录弹性网受到的压力，并在计算机上作出压力F—时间t的图象，如图．已知运动员质量为40kg，则运动员落回蹦床瞬间重力的功率约为(不计空气阻力，g取10m/s2)
A．2000W
B．4000W
C．8000W
D．无法计算
14．质量为2.0×103kg的汽车在平直的公路上行驶时所受阻力恒为车重的0.1倍，已知汽车发动机的额定功率为80kW。若汽车从静止开始以1.0m/s2的加速度匀加速启动，则匀加速的最长时间为（　　）
A．10s B．20s C．30s D．40s
15．2017年2月，解放军在南海进行海空军演习，演习中空中加油机为战斗机进行空中加油，如图所示，空中加油的过程大致如下：首先是加油机和受油机必须按照预定时间在预定地点汇合，然后受油机和加油机实施对接，对接成功后，加油系统根据信号自动接通油路．加油完毕后，受油机根据加油机的指挥进行脱离，整个加油过程便完成了．在加、受油机加油过程中，若加油机和受油机均保持匀速运动，且运动时所受阻力与重力成正比，则（ ）
A．加油机和受油机一定相对运动
B．加油机和受油机发动机提供的推力应保持恒定
C．加油机向受油机供油，加油机质量减小，必须减小发动机输出功率
D．加油机向受油机供油，受油机质量增大，必须减小发动机输出功率
二、填空题（共4题）
16．在2017年东中新生军训时对某同学的跳绳测试，他1 min跳了180次，若他的质量为40 kg，每次跳起的高度为5 cm，她跳一次做的功是________J，跳绳时的功率是________W。(g取10N/kg)
17．汽车发动机的功率为150 kW，若其总质量为5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为5.0×103N，求：
(1)汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是 _______m/s；
(2)若汽车保持0.5m/s2的加速度做匀加速启动，这一过程能持续时间为______s。
18．质量为1kg的小钢球，从某高处自由下落，下落2s过程中，第2s末重力的瞬时功率为___W，2s内的平均功率为___W．
19．兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；
③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题（计算结果保留2位有效数字）：
(1)该电动小车运动的最大速度为______m/s；
(2)关闭小车电源后，小车的加速度大小为______m/s2；
(3)该电动小车的额定功率为______W。
三、综合题（共4题）
20．2019年12月27日上午10时15分，我国自行研制的C919大型客机106架机从浦东机场第四跑道起飞，经过2小时5分钟的飞行，在完成了30个试验点后，于12时20分返航并平稳降落浦东机场，顺利完成其首次飞行任务。假设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，当滑跑距离x=1.35×103m时才能达到起飞所要求的速度v=90m/s，已知飞机质量m=7.0×104kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍。重力加速度取g=10m/s2.在飞机滑跑过程中，求：
(1)加速度a的大小；
(2)牵引力的平均功率P。
21．如图甲质量m=11kg的轮胎在拉力F作用下由静止开始沿着水平路面加速运动，5s后撤去拉力，轮胎运动的v-t图像如图乙所示，不计空气阻力，g=10m/s2，求：
（1）4s末轮胎所受合力的功率？
（2）撤去拉力后的运动过程中，摩擦力对轮胎做的功？
（3）在整个运动过程中轮胎所受拉力的平均功率？
22．如图所示，一个人用与水平方向成37°角的力F=50N拉一个木箱，以2m/s的速度在水平地面上沿直线匀速向右前进了x=8m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）拉力F对木箱所做的功；
（2）摩擦力对木箱做的功及外力对木箱做的总功；
（3）2s末拉力的瞬时功率。
23．汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5×103kg，汽车在运动中所受阻力的大小恒为5×103N，取g=10m/s2，求：
（1）若汽车以额定功率启动，则汽车所能达到的最大速度的大小；
（2）若汽车仍以额定功率启动，则当汽车速度达到5m/s时，其加速度大小；
（3）若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动，则这一过程能维持的时间。
参考答案
1．D
2．D
3．B
4．A
5．C
6．C
7．A
8．A
9．C
10．C
11．C
12．A
13．B
14．B
15．C
16．20 60
17．30 40
18．200W 100W
19．2.0 4.1 3.3
20．(1)3m/s2(2)1.26×107W
21．（1）176W；（2）-550J；（3）385W
22．（1）320J；（2）-320J，0；（3）80W
23．(1)12m/s；(2)1.4m/s2；(3)16s