1.2功率基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版(2019)必修第二册
一、选择题(共15题)
1.质量为4×103kg的汽车在水平公路上行驶的过程中,保持发动机的输出功率为30kW,且所受阻力不变,所能达到的最大速度为15m/s.当汽车的速度为10m/s时( )
A.汽车所受阻力大小为4000N B.汽车所受阻力大小为3000N
C.汽车的加速度为0.25m/s2 D.汽车的加速度为0.75m/s2
2.为了响应公共交通出行的环保倡议,小明骑公共自行车上下班。假设在平直公路上自行车所受阻力约为车和人总重的,则小明以一般速度骑行时的功率最接近于( )
A.1W B.100W C.10kW D.100kW
3.质量为1kg的物体从某一高度自由下落,设1s内物体未着地,则该物体下落1 s内重力做功的平均功率是(取g= 10m/s2)
A.25W B.50W C.75W D.100W
4.质量为0.5kg的物体从10m高下落,下落1s时刻重力的瞬时功率是( )
A.59W B.50W C.40W D.45W
5.若静止在平直铁道上的列车以恒定的功率启动,在启动后的一小段时间内,关于列车的运动,下列说法正确的是( )
A.做匀加速直线运动
B.列车的速度和加速度均不断增加
C.列车的速度增大,加速度减小
D.列车做匀速运动
6.一个质量为m的小球,在高空自由下落,t时刻重力的功率是( )
A.mg2 t B. C. D.mg2 t2
7.下列表述中符合实际情况的是( )
A.小球从3楼自由下落到地面,时间约为1s
B.小明将一个鸡蛋举过头顶,克服重力做功约为10J
C.小华正常步行的速度约为10m/s
D.小强正常上楼时的功率约为10kW
8.如图所示,甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面,长度分别为分别为、,高度相同,两个工人分别沿斜面向上的拉力、把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端,且速度大小相等,此过程拉力、所做的功分别为、,功率分别为、,机械效率分别为、,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,水平传送带长为L,始终以速度v保持匀速运动,把质量为m的货物无初速地放到A点,当货物运动到AC的中点B时速度恰为v,而后被传送到C点。货物与皮带间的动摩擦因数为,则货物从A点到C点的过程中( )
A.摩擦力对货物做的功为
B.摩擦力对货物做功的平均功率为
C.传送带克服摩擦力做功为
D.传送带克服摩擦力做功的平均功率为
10.如图,从空中以30m/s的初速度平抛一质量m=1kg的物体,物体在空中运动4s落地,不计空气阻力,g=10m/s2,则物体下落过程中的重力做功的平均功率和落地前瞬间重力的瞬时功率分别为( )
A.400W,200W B.200W,400W
C.200W,500W D.400W,500W
11.如图所示,一物体由静止开始分别沿三个倾角不同的固定光滑斜面从顶端下滑到底端C、D、E处,下列说法正确的是( )
A.物体沿斜面AD下滑过程中加速度最小
B.物体在三个斜面上到达底端时速度相同
C.物体沿斜面AC下滑过程中重力的平均功率最大
D.物体在三个斜面上到达底端时重力瞬时功率相同
12.如图所示,每到夏天在舟山海滨浴场都会看到体育爱好者骑摩托艇进行冲浪运动,已知某一型号的水上摩托艇额定功率为P,最大速度为v,航行过程中所受到的阻力F与速度的二次方v2成正比,即F阻=kv2.下列说法正确的是:( )
A.摩托艇的最大牵引力为
B.以最高速度一半的速度匀速航行时,摩托艇的输出功率为
C.在额定输出功率下以最高时速航行时,摩托艇所受的阻力
D.若要在最短时间内达到最大速度,摩托艇应做匀加速运动
13.某汽车发动机的铭牌上标示的发动机的额定功率为,经过测试它在平直公路上行驶的最大速度可达。那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是
A.1 600 B.2 500 C.4 000 D.8 000
14.中国版“野牛”级重型气垫船,自重达540吨,最高时速为108km/h,装有M-70大功率燃气轮机,该机额定输出功率为8700kW。假设“野牛”级重型气垫船在海面航行过程所受的阻力f与速度v成正比,即f=kv。下列说法正确的是( )
A.“野牛”级重型气垫船的最大牵引力为2.9×105N
B.在额定输出功率下以航行时,气垫船做匀加速运动
C.以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船发动机的输出功率为4350kW
D.由题中所给数据,能计算阻力f与速度v的比值k=9.67×105Ns/m
15.质量为m的汽车沿平直的公路行驶,在时间t内,以恒定功率P由静止开始经过距离s达到最大速度vm。已知汽车所受的阻力Ff恒定不变,则在这段时间内发动机所做的功W可用下列哪些式子计算( )
A. B. C. D.
二、填空题(共4题)
16.质量为4kg的质点在外力作用下沿直线运动的v-t图像如图所示.则前3s内外力功率的最大值为________W,3s内外力的平均功率为________W.
17.质量为的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行驶,若汽车匀速运动时的速度为,那么当汽车的速度为时,汽车的加速度为______。
18.如图所示,物体质量为1 kg,斜向上的拉力F=10 N,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.5,物体在F的作用下由静止开始运动10s,则在这10s内拉力F对物体做功为__________J.前5s内拉力的平均功率为_______W,10s末拉力的功率为_______W,10s内摩擦力的平均功率为_______W.(g取10m/s2)
19.某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(其打点时间间隔为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(结果保留两位有效数字):
(1)该电动小车运动的最大速度为___m/s;
(2)该电动小车的额定功率为___W。
三、综合题(共4题)
20.水平面上固定一斜面足够长的斜面体,倾角为,一质量为的小木块从斜面上由静止开始下滑,已知小木块与斜而间的动摩擦因数为,求:
(1)前2s内小木块重力做的功;
(2)前2s内小木块重力的平均功率;
(3)2s末小物块重力的瞬时功率.
21.水平路面上运动的汽车的额定功率为60kW,若其总质量为5t,在水平路面上所受的阻力为车重的0.1倍,试求:
(1)汽车所能达到的最大速度;
(2)若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,则这一过程能维持多长时间;
(3)若汽车以额定功率启动,则汽车车速为v′=2m/s时其加速度多大。
22.一个起重机允许输出的最大功率为,把质量为的物体从静止开始以的加速度竖直吊起,不考虑空气阻力。求:
(1)物体上升过程中的最大速度;
(2)起重机在第2秒末的输出功率;
(3)物体做匀加速运动的时间。
23.某同学将一个质量的小球在距水平地面高的平台边缘处水平击出,测出小球落地时的平抛水平距离,不计空气阻力,g取,求:
(1)小球被击出时的水平初速度;
(2)落地前瞬间小球重力的瞬时功率;
(3)该过程中小球重力的平均功率。
参考答案
1.C
2.B
3.B
4.B
5.C
6.A
7.A
8.A
9.C
10.B
11.C
12.C
13.B
14.D
15.C
16.1800 450
17.
18.2400 120 480 60
19.1.5 1.2
20.(1)48J (2)24W (3)48W
21.(1); (2) 16s; (3) 。
22.(1)2.1m/s;(2)1050W;(3)4s
23.(1);(2)80W;(3)40W