4.2功率 同步练习（Word版含答案）

4.2功率同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率之后保持以额定功率运动．其图象如图所示，已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是
A．汽车在前5s内的牵引力为
B．汽车的额定功率为80kW
C．汽车速度为25m/s时的加速度为
D．汽车的最大速度为80m/s
2．如图所示，一质量为的木块静止在光滑水平面上，在时，用一大小为、方向与水平面成的斜向右上方的力作用在该木块上，则在时力F的功率为（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示，置于光滑水平面上的物块在水平恒力F的作用下由静止开始运动，其速度v、动能Ek及拉力功率P随时间t或位移x的变化图象可能正确的是(　　)
A． B． C． D．
4．某同学进行体能训练，用了100s的时间跑上20 m高的高楼，试估测他登楼的平均功率最接近的数值是（ ）
A．10 W B．10 kW C．1 kw D．0.1 kW
5．质量为1kg的物体从某一高度自由下落，则该物体下落20m内重力做功的平均功率是（g取10m/s2）（　　）
A．25W B．50W C．75W D．100W
6．2021年1月，为了抗击疫情，河北南宫市5天建成首批1500套集中隔离房。在建造过程中大型起重机起到了很重要的作用，如图甲所示。现用四根等长的缆绳分别系在一块正方形房屋板材的四个顶点，另一端拴在一起吊在起重机的挂钩上，如图乙所示。若起重机的输出功率为，板材以的速度被匀速吊起，每根缆绳与竖直方向的夹角均为。忽略吊钩、绳重及一切摩擦。则每根缆绳的拉力大小为（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示，一个质量不计的定滑轮穿过一根质量为M的环形链条，有一质量为m的猴子拉着一边的链条开始向上爬并保持高度不变，不计一切摩擦及阻力，则能定性反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化关系的P—t图像是 （ ）
A． B．
C． D．
8．汽车在启动阶段的匀加速运动过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．牵引力增大，功率增大 B．牵引力不变，功率增大
C．牵引力增大，功率不变 D．速度增大，功率不变
9．如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值vm，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么( )
A．小车先匀加速运动，达到最大速度后开始匀速运动
B．这段时间内电动机所做的功为Pt
C．这段时间内电动机所做的功为mvm2
D．这段时间内电动机所做的功为mvm2－Fs
10．某同学现要研究将一物块从斜面底端拉到顶端时，拉力对物体做功的情况，他设置了如下图所示的三种拉上去的方案，假设实验时用的所有器材均相同。为了使问题简化，假设斜面光滑且物体在斜面上运动的加速度相同，下列说法正确的（　　）
A．F乙：F丙=cosα：cos
B．三种情况下三个拉力做的功不同
C．三种情况下三个拉力做功的平均功率相同
D．丙情况物体对斜面的压力最小，故拉力做功的功率最小
11．如图3所示，质量为m的物体置于水平地面上，所受水平拉力F在2 s时间内的变化图象如图4甲所示，其运动的速度图象如图4乙所示，g＝10 m/s2.下列说法正确的是 (　　)
A．物体和地面之间的动摩擦因数为0.1
B．水平拉力F的最大功率为5 W
C．2 s 末物体回到出发点
D．2 s 内物体的加速度不变
12．汽车在水平公路上以额定功率做直线运动，速度为3m/s时的加速度为6m/s时的3倍，若汽车受到的阻力不变，由此可求得（ ）
A．汽车的额定功率 B．汽车受到的阻力
C．汽车的最大速度 D．速度从3m/s增大到6m/s所用的时间
13．某物体自由下落，它的速度由0增加到5m/s和由5m/s增加到10m/s的两段时间内，重力做功的平均功率之比为（　　）
A．1:2 B．1:3 C．1:1 D．1:4
14．如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力的作用，F与时间t的关系如图乙所示．设物块与地面间的最大静摩擦力fmax的大小等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是
A．0-t1时间内物块受到的摩擦力保持不变
B．t3-t4时间内物块受到的摩擦力保持不变
C．t2时刻拉力F的功率一定最大
D．t3时刻拉力F的功率一定最大
15．在水平路面上运动的汽车质量为2t，发动机的额定功率为80kW，若汽车所受阻力大小恒为车重的0.2倍（g取10m/s2），则下列判断中正确的有（　　）
A．若汽车以额定功率启动，则汽车能达到的最大速度为10m/s
B．若汽车以额定功率启动，则当汽车速度为5m/s时，其加速度为8m/s2
C．若汽车从静止开始以2m/s2的加速度匀加速启动，则匀加速过程能维持5s
D．若汽车从静止开始以2m/s2的加速度匀加速启动，则启动后第3秒初时发动机实际功率是48kW
二、填空题（共4题）
16．如图所示，质量为的汽车在倾角为的某上坡公路上，从速度开始加速运动，经时间速度达到最大值。设在此过程中汽车发动机的功率恒为，汽车所受的摩擦阻力为恒力，对于该过程，汽车所受摩擦阻力大小为____________________。
17．质量m=2kg的物体从距地面45m的高处自由下落，在t=2s的时间内重力所做的功为_____，在这段时间内重力做功的平均功率为_____，在2s末重力做功的瞬时功率为_____。（g=10m/s2）
18．一辆汽车质量，在水平路面上由静止开始做直线运动，所受阻力恒定不变，牵引力F与车速的倒数的关系如图所示，则汽车在BC段的运动为______；若发动机的最大牵引力为，最大输出功率，图中的为汽车的最大速度，则汽车在图示的ABC运动过程中，当速度时，发动机的瞬时输出功率______。
19．为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①将电动小车、纸带和打点计时器等按如图甲所示安装；
②接通打点计时器电源(其打点周期为0.02s)；
③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，待小车静止在斜面上后再关闭打点计时器电源(小车在整个运动中所受阻力恒定)．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2位有效数字)：
（1）该电动小车运动的最大速度为__________m/s2
（2）关闭小车电源后，小车的加速度大小为__________m/s2
（3）若小车的质量为0.4kg，则小车的额定功率是_________W．
三、综合题（共4题）
20．一列火车总质量，发动机的额定功率，在水平轨道上行驶时，轨道对火车的阻力是车重的0．01倍，g取。
（1）求火车在水平轨道上行驶的最大速度；
（2）在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为时求火车的瞬时加速度；
（3）在水平轨道上以的速度匀速行驶时，求发动机的实际功率；
（4）若火车从静止开始，保持的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间t。
21．质量为m的物体沿倾角为的光滑斜面从静止开始下滑，请证明重力做功的瞬时功率和物体滑行的时间成正比，并求出比例常数K。
22．如图所示是一学生骑车爬坡的情形，假如他骑车时的最大功率是1200W，车和学生的总质量是75kg，斜坡倾角为，运动过程中受到的摩擦阻力恒为60N，则此学生骑车上坡的最大速度是多少？假如他在水平路面上骑车，最大速度可达到多少？
23．将一个质量为1kg的小球从离地高1.25m处水平抛出，测得小球落地点到抛出点的水平距离为2m．小球运动中所受空气阻力忽略不计，g=10m/s2．求：
（1）小球在空中运动的时间；
（2）物体水平抛出的初速度；
（3）小球落地时重力的瞬时功率．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．C
3．C
4．D
5．D
6．B
7．B
8．B
9．B
10．C
11．A
12．C
13．B
14．D
15．C
16．
17． 400J 200W 400W
18． 加速度减小的加速运动
19． 2.0 4.0 3.2
20．（1）12m/s；（2）；（3）；（4）4s。
21．
重力的瞬时功度为
物体滑行的速度为
整理得
由上式可得，重力做功的瞬时功率和物体滑行的时间成正比。
22．2.8m/s，20m/s
23．（1）0.5s；（2）4m/s；（3）50W
答案第1页，共2页