同步课时精练（二）1.2功率（后附解析）

同步课时精练（二）1.2 功率（后附解析）
一、单选题
1．以下那组物理量均属于标量（　　）
A．位移、速度 B．动能、功 C．质量、速度变化量 D．力、功率
2．一位外国妇女头顶着30千克的包袱，在水平路上行走了100米，耗时40秒，她顶包袱的平均功率等于（　　）
A．0 B．735W
C． D．75W
3．如图，某地铁出站口设有高7.5m的步行梯和自动扶梯，步行梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为37°，并以的速度匀速运行。质量均为的甲、乙两位同学分别从步行梯和自动扶梯的等高起点同时上楼，甲在步行梯上每秒上两级台阶，乙在自动扶梯上站立不动，最后都到达同一高度的地面层。g取，，。下列判断错误的是（　　）
A．两人上行克服重力做功均为3750J B．甲上行用时25s到达地面层
C．乙上行重力做功的功率为200W D．甲、乙同时到达地面层
4．关于“手动挡”汽车爬陡坡，下面司机的操作合理的是（ ）
A．司机只要踩油门即可，无需关心挡位是否合适
B．为了提高速度冲上陡坡，司机应该换挡位至“高速挡”
C．为增大牵引力，司机应该换挡位至“低速档”
D．司机应该换挡位至“高速挡”，并踩油门
5．世界上首辆面向大众的太阳能电动车（SEV）Sion已经投入生产，该车以柔性高效的薄膜太阳能电池组件为核心技术，在一定的光照条件下，通过光电转化及储能等，将太阳能转化为汽车驱动动力。已知该车的太阳能薄膜面积达到5m2左右，将光能转化为电能的效率为32%，整车质量仅600kg，太阳光到达地面每平方米的辐射功率约为W，车上安装有转换率为90%的电动机。某次，电动机以10kW的输出功率启动，汽车最大行驶速度为36km/h。假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车（　　）
A．以最大速度行驶时牵引力大小为800N
B．太阳能电池组件一天最多可储存38.4kWh能量
C．保持36km/h的速度行驶1h需要有效光照约为6.94h
D．仅用太阳能电池组件供电该车可达到10m/s的最大行驶速度
6．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），忽略空气阻力和摩擦阻力大小的变化，汽车沿拱形路面上坡的过程中发动机的输出功率（　　）

A．保持不变 B．逐渐减小 C．逐渐增大 D．先增大后减小
7．A、B两个物体的质量分别为m和2m，A静止于光滑水平面上，B静止于粗糙水平面上，用相同水平力分别推A和B，使它们前进相同位移，下面正确的是（　　）
A．两次推力做功一样多
B．第二次推力做功多一些
C．两次推力做功的功率一样
D．第二次推力做功的功率大一些
8．质量为2t的汽车，保持发动机功率30kW不变，在水平公路上能达到的最大速度为15m/s，当汽车的速度为10m/s时的加速度大小和所受的阻力大小分别是（　　）
A．0.5m/s2、2×103 N B．1m/s2、2×103N
C．1.5m/s2、1×103 N D．2m/s2、2×103N
二、多选题
9．关于功率，下列认识正确的（　　）
A．由可知功率越大的机器做的功越多
B．由 可知汽车发动机功率越大，汽车的速率越大
C．由可知单位时间内做功越多则功率越大
D．由可知机车要想获得大的牵引力，可以放慢速度
10．一玩具电动小汽车在水平面上由静止以恒定功率启动，所能获得的最大速度为2m/s，其图像如图所示，已知小汽车质量为1kg，所受阻力恒为1N，以下说法正确的是（　　）
A．小汽车在0~10s内做匀加速直线运动
B．小汽车额定功率为2W
C．小汽车速度为时加速度为
D．小汽车10s内位移大于10m
11．在水平路面上运动的汽车的额定功率为P，质量为m，所受阻力大小为车重的，重力加速大小为g。则（　　）
A．汽车受到的阻力大小为
B．汽车在运动过程中能达到的最大速度为
C．若汽车以额定功率启动，当汽车速率为v时加速度大小为
D．若汽车以加速度大小a启动，则匀加速直线运动的时间为
12．图甲是全球最大回转自升塔式起重机，它的开发标志着中国工程用超大吨位塔机打破长期依赖进口的局面，也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的物体，其图像如图乙所示，内起重机的功率为额定功率，不计其他阻力，重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　）
A．该起重机的额定功率为
B．物体运动的最大速度为
C．和时间内牵引力做的功之比为
D．和时间内牵引力做的功之比为
三、解答题
13．在越野比赛中，汽车以最大功率爬坡时常常换用低速挡，这是为什么？
14．如图甲所示，物体在F为10N的水平作用下由静止开始做匀加速直线运动，其速度随时间的变化如图乙所示，求：
(1)物体加速度大小；
(2)4s末F的功率大小；
(3)4s内F做功的平均功率。
15．额定功率80 kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为20 m/s。汽车的质量m=2×103 kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s2，运动过程中阻力不变，求：
（1）汽车所受的恒定阻力；
（2）3 s末汽车的瞬时功率；
（3）经过多长时间汽车功率达到额定值？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
解析：A．位移和速度都属于矢量，故A错误；
B．动能和功都属于标量，故B正确；
C．质量属于标量，速度变化量属于矢量，故C错误；
D．力属于矢量，功率属于标量，故D错误。
答案：B。
2．A
解析：因为人对包袱的力与位移的夹角为90°，所以力做功为零，平均功率为零。
答案：A。
3．C
解析：A．上行过程中两人克服重力做功为
故A正确，不符题意；
BD．甲在步行梯上每秒上两级台阶，则甲竖直向上的速度为，故甲在步行梯上运动的时间为
乙沿自动扶梯上升，则扶梯的长度为
则乙在自转扶梯运动的时间为
则有
故BD正确，不符题意；
C．乙上行重力做功的功率为
故C错误，符合题意。
本题选错误的，答案：C。
4．C
解析：根据
P=Fv
在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车牵引力增大，此时容易上坡，所以为增大牵引力，司机应该换挡位至“低速档”。
答案：C。
5．C
解析：A．汽车最大行驶速度为
根据
解得
故A错误；
B．设太阳能薄膜面积为，光能转化为电能的效率为，太阳能电池组件一天(按t=12h)最多可储存能量为
代入数据，可得
故B错误；
C．设保持36km/h的速度行驶，需要有效光照约为，电动机的转换率为，有
解得
故C正确；
D．汽车以最大速度行驶时，牵引力等于阻力，设阻力与速度关系为
则有
解得
仅用太阳能电池组件供电行驶，有最大速度时，有
解得
所以该车不能达到10m/s的最大行驶速度。故D错误。
答案：C。
6．B
解析：根据题意可得汽车的牵引力大小为
汽车沿拱形路面上坡的过程中，θ减小，所以牵引力减小，根据功率的计算公式
可知，功率逐渐减小。
答案：B。
7．A
解析：AB．用相同的力推A、B两个物体，分别在光滑和粗糙的两种水平地面前进相同路程，根据恒力功公式
可知，两次做功一样多，故A正确，B错误；
CD．依题意，用相同水平力分别推A和B，根据牛顿第二定律有
显然，B物体运动的加速度比A物体运动的加速度小，根据
则发生相同位移所用时间A比B少，根据
知两次推力做的功相同时，第二次推B物体用的时间长，则功率小，故CD错误。
答案：A。
8．A
解析：当牵引力等于阻力时，速度最大，根据
P=fvm
得汽车所受的阻力为
根据
P=Fv
知汽车的牵引力为
根据牛顿第二定律得汽车的加速度为
答案：A。
点拨：本题考查了机车的启动问题，知道功率、牵引力与速度的关系，知道当加速度为零时，汽车的速度最大。
9．CD
解析：A．根据可知，功率的大小与做功的多少及做功时间有关，故功率越大的机器做功不一定越多，还与时间有关，故A错误；
B．说明功率与力和速度有关，功率大不能说明速度大；故B错误；
C．功率为功与时间的比值，其物理意义即为单位时间内做功的快慢，故C正确；
D．功率一定的时候，速度越小，牵引力越大，故D正确。
答案：CD。
10．BD
解析：A．由图像斜率可知，小汽车在0~10s内做加速度减小的变加速直线运动，故A错误；
B．当小汽车达到最大速度时，牵引力F等于阻力f，有
故B正确；
C．小汽车速度为1m/s时，牵引力为
根据牛顿第二定理可得
代入数据，解得
故C错误；
D．根据图像面积估算，可知小汽车10s内位移大于10m，故D正确。
答案：BD。
11．BD
解析：A．汽车受到的阻力大小为
A错误；
B．汽车在运动过程中能达到的最大速度为
B正确；
C．若汽车以额定功率启动，当汽车速率为v时加速度大小为
C错误；
D．若汽车以加速度大小a启动，则匀加速直线运动的过程中牵引力大小为
匀加速运动过程中的最大速度为
匀加速直线运动的时间为
D正确。
答案：BD。
12．BC
解析：A．由图乙，时间内物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律
时速度
此时起重机达到额定功率，所以额定功率为
A错误；
B．当加速度减小到等于0时，物体达到最大速度
B正确；
CD．和时间内牵引力做的功之比为
C正确，D错误。
答案：BC。
13．见解析
解析：汽车在爬坡时需要更大的牵引力，而发动机的额定功率是一定的，由
可知，换用低速挡的目的是通过减小速度来增大牵引力。
14．(1)；(2)；(3)
解析：(1)由速度—时间图像可得加速度
(2)4s末F的功率大小

(3)4s内F做功的平均功率
15．（1）4×103 N；（2）48 kW；（3）5 s
解析：（1）当速度最大时有
（2）匀加速过程根据牛顿第二定律
又根据速度公式
（3）当汽车刚达到额定功率时有
又根据速度公式
答案第1页，共2页
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