课后巩固提高
限时：45分钟 总分：100分
一、单项选择题(每小题8分，共48分。)
1．关于功率，下列说法正确的是( )
A．由P＝W/t可知，只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率
B．由P＝F·v可知，汽车的功率一定与它的速度成正比
C．由P＝F·v可知，牵引力一定与速度成反比
D．当汽车P一定时，牵引力一定与速度成反比
2．一质量为m的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑，下滑时离地面的高度为h，如图所示，当物体滑到斜面底端时，重力的即时功率为( )
A．mg B．mgsinθ
C．mgcosθ D．mgsin2θ
3．设河水阻力跟船的速度的平方成正比，若船匀速运动的速度变为原来的2倍，则船的功率变为原来的( )
A.倍 B．2倍
C．4倍 D．8倍
4．质量m＝5×103 kg的汽车在水平路面上从静止开始以加速度a＝2 m/s2匀加速运动，所受阻力f＝1.0×103 N，启动后第1 s末牵引力的瞬时功率是( )
A．2 kW B．11 kW
C．20 kW D．22 kW
5．汽车匀速驶上山坡，下列说法中错误的是( )
A．汽车所受合外力对汽车所做的功为零
B．如发动机输出功率为P，汽车上坡摩擦力为f，则汽车上坡的最大速度vm＝
C．摩擦力与重力对汽车做负功，支持力对汽车不做功
D．当发动机输出功率为恒定时，车速越大，牵引力越小
6.
如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为10 kg的木箱，拉力F与水平方向成60°角，F＝2 N，木箱从静止开始运动，4s末拉力的瞬时功率为( )
A．0.2 W B．0.4 W
C．0.8 W D．1.6 W
二、非选择题(共52分)
7．(9分)甲、乙两辆汽车的额定功率之比为1：2，当它们以各自额定功率行驶时，如果两车行驶速度相同，则其牵引力之比为________；如果两车的牵引力相同时，则其行驶的速度之比为__________，在相同的时间内，两车牵引力所做的功之比为________．
8．(8分)一质量为m＝2 kg的物体，从某一高度自由下落，物体下落1 s末，重力对物体的瞬时功率为________，在1 s内的平均功率为__________，物体下落4 s末的重力做功的瞬时功率为____，第4 s内重力做功的平均功率为____________．(g取10 m/s2)
9．(10分)为了响应国家的“节能减排”号召，某同学采用了一个家用汽车的节能方法．在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减少．假设汽车以72 km/h的速度匀速行驶时，负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2 000 N和1 950 N．请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少？
答案
1．D 公式P＝所计算的应是时间t内的平均功率，而公式P＝Fv涉及三个物理量之间的关系，因此必须在一个物理量是确定不变的数值时，才能判断另外两个物量间的关系．
2．B 首先计算滑块滑至斜面底端时的速度v.因为斜面是光滑斜面，因此物体在斜面上下滑的加速度为a＝gsinθ.∴物体到斜面底端的速度为v＝＝ ＝重力的即时功率为：P＝Fvcosα＝mg··cos(90°－θ)＝mgsinθ.
3．D 设船速原来为v，则阻力F阻＝kv2，由于匀速运动，则牵引力F＝kv2.此时牵引力的功率P1＝kv2·v＝kv3.同理可知，船速为2v时，牵引力的功率P2＝k(2v)3，则＝8.
4．D 汽车做匀加速运动，牵引力恒定，由牛顿第二定律得牵引力的大小为F＝f＋ma＝(1.0×103＋5×103×2)N＝11×103N；汽车在第1 s末的瞬时速度v1＝at1＝2×1 m/s＝2 m/s，所以在第1 s末牵引力的瞬时功率是P1＝Fv1＝11×103×2 W＝22×103 W＝22 kW.
汽车以恒定牵引力启动，随着运动时间的延长，汽车速度不断增大，其功率也会增大，最后它要受到发动机最大功率的制约．
5．B 对汽车受力分析如图所示，因为汽车匀速运动，所受合外力为零，对汽车做功为零，A正确；由题设可知，汽车上坡的最大速度vm＝，故B错；因为摩擦力和重力沿斜面向下的分力与汽车运动的方向相反，故做负功．支持力的方向与速度方向垂直，不做功，C项正确；由P＝Fv可知，在输出功率恒定时车速与牵引力成反比，D选项正确，答案选B.掌握汽车的输出功率与车速、牵引力的关系．明确车行进过程中的阻力是解题的关键．
6．B 木箱的加速度a＝＝0.1 m/s2,4 s末的速度v＝at＝0.4 m/s，则瞬时功率P＝F·v·cosα＝0.4 W，B正确．
7．1：2 1：2 1：2
解析：由公式P＝Fv可得：F＝，
∴＝＝.
v＝，∴＝＝.由公式W＝Pt可得：
＝＝＝.
8．200 W 100 W 800 W 700 W
解析：物体下落1 s末时其速度为v1＝gt1＝10 m/s.则1 s末重力的瞬时功率为P1＝Fv＝mgv1＝2×10×10 W＝200W.
1 s内重力的平均功率为1＝mg1＝2×10××10 W＝100W
物体在下落4 s末的速度为：v2＝gt＝10×4＝40 (m/s)，则4 s末重力的瞬时功率为：
P2＝Fv＝mgv2＝2×10×40 W＝800 W
第4 s内重力的平均功率为
2＝＝＝×2×102×(42－32) W＝700W.
9．1×103 W
解析：汽车行驶速度v＝72 km/h＝20 m/s，
当汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力．
负载改变前f1＝F1＝2 000 N，功率P1＝F1·v＝4×104 W
负载改变后f2＝F2＝1 950 N，功率P2＝F2·v＝3.9×104 W
所以负载改变前、后，汽车发动机功率减少了ΔP＝P1－P2＝1×103 W.
10.(12分)人的心脏每跳一次大约输送8×10－5m3的血液，正常人的血压(可看作心脏压送血液的压强)的平均值约为1.5×104 Pa，心跳1 min约70次，据此估测心脏工作的平均功率．
11.(13分)有一艘质量为1.0×107 kg的轮船，发动机的额定功率是1.8×108 W，假设所受的阻力为1.2×107 N，且始终保持不变．求：
(1)当发动机以额定功率工作、航行速度为9 m/s时，轮船的加速度；
(2)这艘轮船能保持的最大航行速度．
答案
10.1.4 W
解析：设想人的血液是在一圆柱形血管中被输送，血管横截面积为S，则作用力F＝pS，血液被输送的距离d＝.
故心脏每跳一次做功为W＝F·d＝pS·＝pV.
做功的平均功率P＝＝
W＝1.4 W.
11．(1)0.8 m/s2 (2)15 m/s
解析：由P＝Fv可知，当轮船发动机的功率一定时，v越大，牵引力F越小，又因为在轮船前进方向上，F－f＝ma，所以当轮船以恒定功率启动时，随着v的增大，F减小，a减小，即轮船做加速度逐渐减小的变加速运动，当F＝f时，a＝0，轮船速度达到最大，此后轮船将保持这一速度做匀速运动．
(1)由P＝Fv可知，当v＝9 m/s时，F＝＝N＝2.0×107 N，又F－f＝ma，
故a＝＝m/s2＝0.8 m/s2.
(2)轮船以最大速度航行时，F＝f＝1.2×107N，故vm＝＝＝m/s＝15 m/s.
课件38张PPT。第七章
机械能守恒定律 课时2
功率课
前
预
习
作
业课
堂
效
果
检
测课
后
巩
固
提
高撷取百家精妙·荟萃时代品牌 谢谢观赏！
Thanks!飞天影音PPT
