新课标人教版高中物理必修2第七章第3节《功率》同步练习.doc
文档属性
| 名称 | 新课标人教版高中物理必修2第七章第3节《功率》同步练习.doc |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 458.0KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-09-16 11:59:25 | ||
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文档简介
人教版物理高二必修二第七章第三节功率同步练习
一、选择题
1、关于功率和功率的单位，下列说法正确的是（ ）
A．物体做功越快，功率越大
B．物体做功越多功率一定越大
C．在国际单位制中，功率的单位是牛顿
D．在国际单位制中，功率的单位是焦耳
答案：A
知识点：电功率和电功
解析：
解答：A、功率反映物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故A正确；
B、物体做功越多，功率不一定大，还与时间有关，故B错误；
C、在国际单位制中，功率的单位为瓦特，故C、D错误；
故选：A．
分析： 功率是反映做功快慢的物理量，功率的单位为瓦，功的单位为焦．
2、如图，一物体在水平面上受到水平向右、大小为8N的恒力F作用，在4s时间内，向右运动2m，则在此过程中，力F对物体所做的功和平均功率分别为（ ）
A．32 J，4 W
B．32 J，8 W
C．16 J，8 W
D．16 J，4 W
答案：D
知识点：电功率和电功
解析：
解答：力F所做的功为：W=Fx=8×2J=16J
平均功率为：，故D正确；
故选：D．
分析：恒力做功可以由W=Fx直接求的，平均功率由公式即可求得．
3、质量为50kg的某中学生进行体能训练时，用100s时间登上20m的高楼（g取10m/s2），则他登楼时的平均功率是（ ）
A．10W
B．100W
C．1kW
D．10kW
答案：B
知识点：电功率和电功
解析：
解答：学生上楼时所做的功为：W=mgh=50×10×20（J）=10000J；
则他做功的功率为：．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
分析：人克服重力做功，故人做功的数据可近似为重力的功，再由功率公式可求得功率．
4、质量为2kg的小铁球从某一高度由静止释放，经3s到达地面，不计空气阻力，．则（ ）
A．落地前1s内重力做功与第1s内重力做功相等
B．落地前1s内重力做功比第1s内重力做功少
C．前2s内重力的功率为400W
D．前2s内重力的功率为200W
答案：D
知识点：电功率和电功
解析：
解答：AB、落地前1s内的位移大于第1s内的位移，则落地前1s内重力做功大于第1s内重力做功，故AB错误；
CD、前2s内重力做功，则重力做功的平均功率，故C错误，D正确
故选：D
分析：根据下降的高度求出重力做功的大小，从而得出重力做功的平均功率．根据下降的高度大小关系比较重力做功的大小关系
5、物体做自由落体运动，在下落的第1s末和第2s末重力的瞬时功率之比为（ ）
A．1：1
B．1：2
C．1：3
D．1：4
答案：B
知识点：电功率和电功
解析：
解答：第1s末速度与第2s秒末速度之比为：
故第1s末速度与第2s秒末重力做功的瞬时功率之比为：
故选：B
分析：重力做功的瞬时功率等于重力和重力方向的分速度的乘积；自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．
6、航天员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态向下摆，到达竖直状态的过程如图所示，则这一过程中航天员所受重力的瞬时功率变化情况是（ ）
A．一直增大
B．一直减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
答案：C
知识点：电功率和电功
解析：
解答：由于重力是竖直向下的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，在刚开始运动的时候，人的速度为零，所以此时人的重力的瞬时功率为零，当运动到最低点时，人的速度为水平方向的，与重力的方向垂直，此时的人重力的功率为零，所以重力的功率是先增大后或减小，所以C正确．
故选C．
分析：重力是竖直方向的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，根据人做的是圆周运动，可以知道人的速度的变化的情况．
7、物体m从倾角为的固定的光滑斜面由静止开始下滑，斜面高为h，当物体滑至斜面底端，重力做功的瞬时功率为（ ）
A．
B．
C．
D．mg
答案：C
知识点：电功率和电功
解析：
解答：体下滑过程中机械能守恒，所以有： ①
物体滑到底端重力功率为：P=mgvsinα ②
联立①②解得：mg，故选项ABD错误，C正确．
故选C．
分析：应用公式P=Fv求某力的瞬时功率时，注意公式要求力和速度的方向在一条线上，在本题中应用机械能守恒求出物体滑到斜面底端时的速度，然后将速度沿竖直方向分解即可求出重力功率．
8、如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑曲面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（ ）
A．到达底端时两物体的速度相同
B．重力对两物体做的功相同
C．到达底端时重力的瞬时功率
D．重力的平均功率相同
答案：B
知识点：电功率和电功
解析：
解答：A、由于质量相等，高度变化相同，所以到达底端时两物体的动能相同，所以到达底端速度大小相等，但方向不同，所以速度不同，故A错误；
B、两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，但由于时间的不一样，所以重力的平均功率不同．故B正确，D错误；
C、到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，，故C错误；
故选：B．
分析：质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑曲面下滑，而B自由下落，到达同一水平面．重力势能全转变为动能，重力的平均功率是由重力作功与时间的比值，而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积．
9、汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动．汽车所受阻力恒定，下列汽车功率P与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是（ ）
A． B．
C． D．
答案：C
知识点：电功率和电功
解析：
解答：根据P=Fv分析知匀加速运动时牵引力大于阻力，F不变，v随时间均匀增大，故P随时间均匀增大，故AD错误；
当匀速时牵引力等于阻力，说明F突变小，速度不变，故功率突变小，以后保持不变，故B错误，C正确．
故选：C
分析：根据P=Fv分析：匀加速运动时F不变，v随时间均匀增大，故P随时间均匀增大，当匀速时牵引力等于阻力，说明牵引力突变，故功率突变．
10、汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶，时刻司机减小了油门，使汽车的输出功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到时刻汽车又开始做匀速直线运动（设整个过程中汽车所受的阻力不变〕则在的这段时间内（ ）
A．汽车的牵引力逐渐增大
B．汽车的牵引力逐渐减小
C．汽车的速度逐渐增大
D．汽车的速度逐渐减小
答案：AD
知识点：电功率和电功
解析：
解答：汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；
功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式P=Fv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式P=Fv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动，故AD正确．
故选：AD．
分析：汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据功率和速度关系公式P=Fv，功率减小一半时，牵引力减小了，物体减速运动，根据牛顿第二定律分析加速度和速度的变化情况即可．
11、汽车在平直的公路上以恒定的功率启动，设阻力恒定，则在图中关于汽车运动过程中加速度、速度随时间变化的关系，以下判断正确的是（ ）
A．汽车的加速度-时间图象可用图乙描述
B．汽车的速度-时间图象可用图甲描述
C．汽车的加速度-时间图象可用图丁描述
D．汽车的速度-时间图象可用图丙描述
答案：AB
知识点：电功率和电功
解析：
解答：汽车恒定功率启动，则开始时加速度较大，速度增大；则由P=FV可知，牵引力减小，则加速度减小；
当牵引力等于阻力时，物体的加速度为零；此后做匀速直线运动；
注意图象的斜率表示纵坐标物理量的变化；
故速度-时间图象为甲图；加速度-时间图象为乙图；
故选：AB．
分析：由P=Fv可明确力、功率及速度间的关系；则可明确加速度、速度随时间的变化关系．
12、如图所示是反映汽车从静止匀加速启动（汽车所受阻力f恒定），达到额定功率P后以额定功率运动最后做匀速运动的速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中不正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
答案：B
知识点：电功率和电功
解析：
解答：汽车开始做初速度为零的匀加速直线运动，当达到额定功率时，匀加速结束，然后做加速度逐渐减小的加速运动，直至最后运动运动．
开始匀加速时：F-f=ma
设匀加速刚结束时速度为，有：
最后匀速时：F=f，有：
由以上各式解得：匀加速的末速度为：，最后匀速速度为：．
A、在v-t图象中斜率表示加速度，汽车开始加速度不变，后来逐渐减小，故A正确；
B、汽车运动过程中开始加速度不变，后来加速度逐渐减小，最后加速度为零，故B错误；
C、汽车牵引力开始大小不变，然后逐渐减小，最后牵引力等于阻力，故C正确；
D、开始汽车功率逐渐增加，P=Fv=Fat，故为过原点直线，后来功率恒定，故D正确．
故选：B．
分析：汽车以恒定牵引力启动时，汽车开始做匀加速直线运动，由P=Fv可知汽车功率逐渐增大，当达到额定功率时，随着速度的增大，牵引力将减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，汽车开始匀速运动，明确了整个汽车启动过程，即可正确解答本题．
12、提高物体（例如汽车）运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数（设阻力与物体运动速率的平方成正比，即，k是阻力因数）．当发动机的额定功率为时，物体运动的最大速率为，如果要使物体运动的速率增大到，则下列办法可行的是（ ）
A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到
B．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到
C．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到
D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到
答案：D
知识点：电功率和电功
解析：
解答：A、当发动机的额定功率为时，物体运动的最大速率为，有，则．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到，有，则
，故A错误．
B、发动机额定功率不变，使阻力因数减小到，则有，则，故B错误．
C、阻力因数不变，使发动机额定功率增大到，则有，则，故C错误．
D、发动机额定功率不变，使阻力因数减小到，则有，解得．故D正确．
故选：D．
分析：当速度最大时，牵引力等于阻力．联合和进行分析．
13、关于功率的说法，正确的是（ ）
A．由知，力做功越多，功率就越大
B．由P=Fv知，物体运动越快，功率越大
C．由W=Pt知，功率越大，力做功越多
D．由P=Fvcosθ知，某一时刻，力大速率也大，功率不一定大
答案：D
知识点：电功率和电功
解析：
解答：A、由知，单位时间内力做功越多，功率越大，故A错误；
B、由P=Fv知，拉力F一定的情况下，物体运动越快，功率越大，故B错误；
C、由W=Pt知，功率越大，做功时间越长，力做功越多，故D错误；
D、由P=Fvcosθ知，某一时刻，力大速率也大，功率不一定大，还与力与速度的夹角有关，故D正确；
故选D．
分析：单位时间内所做的功叫功率；功率是表示物体做功快慢的物理量；功率有平均功率和瞬时功率之分．
14、以恒力推物体使它在粗糙水平面上移动一段距离，力所做的功为，平均功率为，在末位置瞬时功率为； 以相同的恒力推该物体使它在光滑水平面移动相同的距离，力所做的功为，平均功率为，在末位置的瞬时功率为，则下列结论中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
答案：B
知识点：电功率和电功
解析：
解答：A、B：因为用同样大小的力，移动相同的距离s，即F相等，s相等，所以；故A错误，B正确；
C：当用同样大小的力作用F拉着物体在粗糙水平面上和光滑水平面上由静止开始移动相同的距离S时，所用的时间是不同的，即，
所以所以C错误，
D：当用同样大小的力作用F拉着物体在粗糙水平面上和光滑水平面上由静止开始移动相同的距离S时，拉力对物体做功相等，在粗糙的水平面上时摩擦力做负功，所以两次的末动能在光滑水平面上的比较大，末速度也大，，根据：P=Fv，，故D错误．
故选：B
分析：根据功的计算公式W=Fs，二者用同样大小的力，移动相同的距离s，即可判定做功的多少；当用同样大小的力作用F拉着物体A在粗糙水平面上由静止开始移动相同的距离S时，所用的时间是不同的，即粗糙水平面上移动相同的距离S时所用的时间长，根据
即可判定二者的功率大小，在不同的水平面上最终获得的速度不同，所以瞬时功率不同．
15、如图所示，某中学科技小组制作了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时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．小车在平直的公路上从静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，并保持不变，小车又继续前进了s距离，达到最大速度，设小车的质量为m，运动过程所受阻力恒为，则小车的额定率为（ ）
A．
B．
C．
D．
答案：A
知识点：电功率和电功
解析：
解答：小车匀加速行驶时，牵引力不变，电动机的功率随着小车速度的增大而增大，当达到额定功率时，以额定功率行驶，做加速度逐渐减小的加速运动，最终当牵引力等于阻力时，速度达到最大，所以额定功率，故A正确，B、C、D错误．
故选：A．
分析：小车做匀加速直线运动，牵引力不变，功率增大，达到额定功率后做变加速直线运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，做匀速直线运动．
二、填空题
16、某汽车的质量为5000kg，发动机的额定功率为36kW，运动中所受的阻力恒为2400N，则汽车行驶中能达到的最大速度为 m/s 15．
答案：15
知识点：电功率和电功
解析：
解答：当牵引力和阻力相等时，汽车的速度最大，由P=FV=fV可得，
最大速度为：，
故答案为：15
分析：当汽车以额定功率行驶时，随着汽车速度的增加，汽车的牵引力会逐渐的减小，所以此时的汽车不可能做匀加速运动，直到最后牵引力和阻力相等，到达最大速度之后做匀速运动．
17、质量为2kg的物体从高处自由下落，在这2s内重力对物体所做功的平均功率是 W200，第2s末重力对物体做功的瞬时功率是 W．(g取)
答案：200,400
知识点：电功率和电功
解析：
解答：由可得：；
重力所做的功为：W=mgh=20×20=400J；
2s内重力做功的平均功率为：；
落地时的速度v=gt=10×2=20m/s
P=Fv=20×20=400w
故答案为：200 400
分析：（1）由自由落体规律可求得2s内物体下落的高度，则由功的公式可求得重力所做的功，由功率的计算公式可求得平均功率；
（2）瞬时功率由p=Fv求出．
18、质量为4000kg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，且所受阻力恒为2000N不变，所能达到的最大速度为 15m/s；当汽车的速度为10m/s时，汽车的加速度为 0.25； 当汽车的加速度为时，汽车的速度为
5
m/s．
答案：15；0.25；5
知识点：电功率和电功
解析：
解答：发动机的输出功率为30kW，所受阻力大小为法2000N
达到最大速度后是匀速运动，根据平衡条件，有：F=f
所能达到的最大速度为：
当汽车的速度为10m/s，牵引力为：
根据牛顿第二定律，有：，
解得：，
当汽车的加速度为，根据牛顿第二定律，有：，
解得：，
牵引力为：
故答案为：15，0.25，5
分析：汽车以恒定功率启动，速度不断增加，根据P=Fv，牵引力不断减小；根据F-f=ma，加速度不断减小；当加速度减小为零时速度达到最大．
19、一质量为，发动机额定功率为60kW的汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，g取，则，汽车启动后2s末发动机的输出功率 6000W；以的加速度做匀加速运动的时间为 20S．
答案：6000；20
知识点：电功率和电功
解析：
解答：汽车匀加速运动时，由牛顿第二定律可知：F-f=ma
解得：
2s末的速度为：
起动后2s末发动机的输出功率：P=Fv=6000W
汽车做匀加速运动过程中，当汽车的实际功率达到额定功率时，由得匀加速运动的末速度：
汽车做匀加速运动的时间：
故答案为：6000、20
分析：汽车在匀加速直线运动过程中，由牵引力和阻力的合力产生加速度，根据牛顿第二定律求出牵引力．2s汽车的速度大小v=at，由P=Fv求解发动机的输出功率；
汽车做匀加速运动过程中，当汽车的实际功率达到额定功率时，匀加速运动结束，由P=Fv求出匀加速运动的末速度，由v=at公式求解匀加速运动的时间．
20、质量为m的汽车在水平路面上行驶，所受阻力恒定，汽车发动机的额定功率为P．若汽车以恒定的功率P行驶，汽车能达到的最大速度为 ；如果汽车在某一时刻的速度为最大速度的，则此时汽车的牵引力为 3Ff，加速度为 ．
答案：，，
知识点：电功率和电功
解析：
解答：当汽车以最大速度行驶时，．由P=Fv得，最大速度；
由P=Fv知速度为最大速度的时，牵引力变为原来的3倍，即；
由F-f=ma知，
故答案为：，，
分析：当汽车牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，根据P=Fv=fv求出最大速度的大小．
根据牛顿第二定律求出汽车所受的牵引力．
根据P=Fv求出匀加速直线运动的最大速度，结合速度时间公式求出匀加速直线运动的时间．
三、解答题
21、某型号小汽车发动机的额定功率为240KW，汽车质量为，在水平路面上正常行驶中所受的阻力为车重的k=0.2倍．g取．求：
（1）此型号汽车在水平路面行驶能达到的最大速度是多少？
（2）若此型号汽车以恒定的加速度启动，当加速度，求汽车做匀加速直线运动经历的时间是多少？
答案：40m/s，
知识点：电功率和电功
解析：
解答：：（1）当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时，汽车达到最大速度，此时发动机牵引力等于所受到的阻力，
；
（2）由牛顿第二定律可得F-f=ma
F=ma+f=15000N
加速达到的最大速度为加速时间为
分析：（1）当汽车达到最大速度时，处于受力平衡状态，汽车的牵引力和阻力大小相等，由可以求得最大速度．
（2）由牛顿第二定律求得牵引力，由P=Fv求的加速达到的速度，由速度公式求的时间．
22、一个质量为2kg的物块，沿倾角为37°的光滑斜面由静止开始下滑，g取，斜面足够长．求：（sin37°=0.6； cos37°=0.8）
（1）物块下滑4s时重力的瞬时功率；
（2）在这4s内重力的平均功率．
答案：288W；144W
知识点：电功率和电功
解析：
解答：（1）由牛顿第二定律得mgsinθ=ma
解得
4s末的速度为v=at=24m/s
瞬时功率为P=mgvsin37°=288W
（2）4s内的位移为
4s内的平均功率为
分析：（1）通过受力分析求出物体下滑时的加速度，由运动学公式求出4s末的速度，由P=mgvcosθ求的瞬时功率；
（2）由运动学公式求的4s内的位移，由求的平均功率
23、某型号汽车质量为5000kg，发动机的额定功率为60KW，在水平路面上行驶时受到的阻力是2000N，求：
（1）汽车能达到的最大速度
（2）若汽车以额定功率从静止开始运动60s速度达到最大值，则在60s时间内汽车的位移大小．
答案：30m/s；675m
知识点：电功率和电功
解析：
解答：（1）当汽车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，由P=FV=fV可得：
，
（2）从静止到最大速度的过程中，根据动能定理得：，解得：x=675m
分析：当汽车达到最大速度时，处于受力平衡状态，汽车的牵引力和阻力大小相等，由P=FV=fV可以求得最大速度，根据动能定理求解在60s时间内汽车的位移大小．
24、质量为4t的汽车，发动机的最大输出功率为60kW，当它在水平路面上行驶时，所受阻力为车重的0.1倍．则
（1）汽车能达到的最大速度为多少？
（2）汽车的速度达到12m/s时的加速度是多少？
（3）若汽车启动后保持0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这个运动能保持多长时间？（g取）
答案：15m/s；；20s
知识点：电功率和电功
解析：
解答：：（1）当汽车速度最大时，牵引力等于阻力，F=f
此时：
（2）汽车功率恒定，由P=Fv得，
根据牛顿第二定律得：F-f=ma
解得：
（3）当加速度为运动，根据牛顿第二定律得，F-f=ma，
得
由于牵引力不变，速度增大，根据P=Fv知，汽车的功率增大．
匀加速直线运动的最大速度为：
则匀加速的时间为．
分析：（1）当阻力等于牵引力时，汽车速度最大，根据即可求出汽车最大速度．
（2）根据P=Fv求出此时汽车牵引力，然后根据牛顿第二定律求的加速度．
（3）根据牛顿第二定律求出汽车的牵引力，根据P=Fv求出汽车功率的变化，当功率达到最大功率时，匀加速直线运动达到最大速度，根据匀变速直线运动的速度时间公式，结合P=Fv求出匀加速直线运动的时间．
25、某兴趣小组对遥控车的性能进行研究．他们让小车在平直轨道上由静止开始运动，并将运动的全过程记录下来并得到v-t图象，如图所示，除2s-10s内的图线为曲线外，其余均为直线，已知小车运动的过程中，2s-14s内小车的功率保持不变，在第14s末关闭动力让小车自由滑行，已知小车的质量为1kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变．求：
（1）小车匀速行驶阶段的功率；
（2）小车在第2-10s内位移的大小．
答案：9W；39m
知识点：电功率和电功
解析：
解答：：（1）由图象可得：在14 s～18 s时间段
小车受到阻力大小：（负号表示力的方向与运动方向相反）
在10s～14s小车做匀速运动，牵引力大小F 与大小相等 F=1.5N
（2）2s～10s内根据动能定理
解得．
分析：（1）在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车只受摩擦力，故可以可以先求加速度，再求出合力，等于摩擦力，匀速阶段，牵引力等于阻力，速度已知，直接根据公式P=Fv求解；
（2）2s到10s为变加速过程，其位移可以由动能定理求解．
一、选择题
1、关于功率和功率的单位，下列说法正确的是（ ）
A．物体做功越快，功率越大
B．物体做功越多功率一定越大
C．在国际单位制中，功率的单位是牛顿
D．在国际单位制中，功率的单位是焦耳
答案：A
知识点：电功率和电功
解析：
解答：A、功率反映物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故A正确；
B、物体做功越多，功率不一定大，还与时间有关，故B错误；
C、在国际单位制中，功率的单位为瓦特，故C、D错误；
故选：A．
分析： 功率是反映做功快慢的物理量，功率的单位为瓦，功的单位为焦．
2、如图，一物体在水平面上受到水平向右、大小为8N的恒力F作用，在4s时间内，向右运动2m，则在此过程中，力F对物体所做的功和平均功率分别为（ ）
A．32 J，4 W
B．32 J，8 W
C．16 J，8 W
D．16 J，4 W
答案：D
知识点：电功率和电功
解析：
解答：力F所做的功为：W=Fx=8×2J=16J
平均功率为：，故D正确；
故选：D．
分析：恒力做功可以由W=Fx直接求的，平均功率由公式即可求得．
3、质量为50kg的某中学生进行体能训练时，用100s时间登上20m的高楼（g取10m/s2），则他登楼时的平均功率是（ ）
A．10W
B．100W
C．1kW
D．10kW
答案：B
知识点：电功率和电功
解析：
解答：学生上楼时所做的功为：W=mgh=50×10×20（J）=10000J；
则他做功的功率为：．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
分析：人克服重力做功，故人做功的数据可近似为重力的功，再由功率公式可求得功率．
4、质量为2kg的小铁球从某一高度由静止释放，经3s到达地面，不计空气阻力，．则（ ）
A．落地前1s内重力做功与第1s内重力做功相等
B．落地前1s内重力做功比第1s内重力做功少
C．前2s内重力的功率为400W
D．前2s内重力的功率为200W
答案：D
知识点：电功率和电功
解析：
解答：AB、落地前1s内的位移大于第1s内的位移，则落地前1s内重力做功大于第1s内重力做功，故AB错误；
CD、前2s内重力做功，则重力做功的平均功率，故C错误，D正确
故选：D
分析：根据下降的高度求出重力做功的大小，从而得出重力做功的平均功率．根据下降的高度大小关系比较重力做功的大小关系
5、物体做自由落体运动，在下落的第1s末和第2s末重力的瞬时功率之比为（ ）
A．1：1
B．1：2
C．1：3
D．1：4
答案：B
知识点：电功率和电功
解析：
解答：第1s末速度与第2s秒末速度之比为：
故第1s末速度与第2s秒末重力做功的瞬时功率之比为：
故选：B
分析：重力做功的瞬时功率等于重力和重力方向的分速度的乘积；自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．
6、航天员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态向下摆，到达竖直状态的过程如图所示，则这一过程中航天员所受重力的瞬时功率变化情况是（ ）
A．一直增大
B．一直减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
答案：C
知识点：电功率和电功
解析：
解答：由于重力是竖直向下的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，在刚开始运动的时候，人的速度为零，所以此时人的重力的瞬时功率为零，当运动到最低点时，人的速度为水平方向的，与重力的方向垂直，此时的人重力的功率为零，所以重力的功率是先增大后或减小，所以C正确．
故选C．
分析：重力是竖直方向的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，根据人做的是圆周运动，可以知道人的速度的变化的情况．
7、物体m从倾角为的固定的光滑斜面由静止开始下滑，斜面高为h，当物体滑至斜面底端，重力做功的瞬时功率为（ ）
A．
B．
C．
D．mg
答案：C
知识点：电功率和电功
解析：
解答：体下滑过程中机械能守恒，所以有： ①
物体滑到底端重力功率为：P=mgvsinα ②
联立①②解得：mg，故选项ABD错误，C正确．
故选C．
分析：应用公式P=Fv求某力的瞬时功率时，注意公式要求力和速度的方向在一条线上，在本题中应用机械能守恒求出物体滑到斜面底端时的速度，然后将速度沿竖直方向分解即可求出重力功率．
8、如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑曲面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（ ）
A．到达底端时两物体的速度相同
B．重力对两物体做的功相同
C．到达底端时重力的瞬时功率
D．重力的平均功率相同
答案：B
知识点：电功率和电功
解析：
解答：A、由于质量相等，高度变化相同，所以到达底端时两物体的动能相同，所以到达底端速度大小相等，但方向不同，所以速度不同，故A错误；
B、两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，但由于时间的不一样，所以重力的平均功率不同．故B正确，D错误；
C、到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，，故C错误；
故选：B．
分析：质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑曲面下滑，而B自由下落，到达同一水平面．重力势能全转变为动能，重力的平均功率是由重力作功与时间的比值，而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积．
9、汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动．汽车所受阻力恒定，下列汽车功率P与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是（ ）
A． B．
C． D．
答案：C
知识点：电功率和电功
解析：
解答：根据P=Fv分析知匀加速运动时牵引力大于阻力，F不变，v随时间均匀增大，故P随时间均匀增大，故AD错误；
当匀速时牵引力等于阻力，说明F突变小，速度不变，故功率突变小，以后保持不变，故B错误，C正确．
故选：C
分析：根据P=Fv分析：匀加速运动时F不变，v随时间均匀增大，故P随时间均匀增大，当匀速时牵引力等于阻力，说明牵引力突变，故功率突变．
10、汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶，时刻司机减小了油门，使汽车的输出功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到时刻汽车又开始做匀速直线运动（设整个过程中汽车所受的阻力不变〕则在的这段时间内（ ）
A．汽车的牵引力逐渐增大
B．汽车的牵引力逐渐减小
C．汽车的速度逐渐增大
D．汽车的速度逐渐减小
答案：AD
知识点：电功率和电功
解析：
解答：汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；
功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式P=Fv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式P=Fv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动，故AD正确．
故选：AD．
分析：汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据功率和速度关系公式P=Fv，功率减小一半时，牵引力减小了，物体减速运动，根据牛顿第二定律分析加速度和速度的变化情况即可．
11、汽车在平直的公路上以恒定的功率启动，设阻力恒定，则在图中关于汽车运动过程中加速度、速度随时间变化的关系，以下判断正确的是（ ）
A．汽车的加速度-时间图象可用图乙描述
B．汽车的速度-时间图象可用图甲描述
C．汽车的加速度-时间图象可用图丁描述
D．汽车的速度-时间图象可用图丙描述
答案：AB
知识点：电功率和电功
解析：
解答：汽车恒定功率启动，则开始时加速度较大，速度增大；则由P=FV可知，牵引力减小，则加速度减小；
当牵引力等于阻力时，物体的加速度为零；此后做匀速直线运动；
注意图象的斜率表示纵坐标物理量的变化；
故速度-时间图象为甲图；加速度-时间图象为乙图；
故选：AB．
分析：由P=Fv可明确力、功率及速度间的关系；则可明确加速度、速度随时间的变化关系．
12、如图所示是反映汽车从静止匀加速启动（汽车所受阻力f恒定），达到额定功率P后以额定功率运动最后做匀速运动的速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中不正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
答案：B
知识点：电功率和电功
解析：
解答：汽车开始做初速度为零的匀加速直线运动，当达到额定功率时，匀加速结束，然后做加速度逐渐减小的加速运动，直至最后运动运动．
开始匀加速时：F-f=ma
设匀加速刚结束时速度为，有：
最后匀速时：F=f，有：
由以上各式解得：匀加速的末速度为：，最后匀速速度为：．
A、在v-t图象中斜率表示加速度，汽车开始加速度不变，后来逐渐减小，故A正确；
B、汽车运动过程中开始加速度不变，后来加速度逐渐减小，最后加速度为零，故B错误；
C、汽车牵引力开始大小不变，然后逐渐减小，最后牵引力等于阻力，故C正确；
D、开始汽车功率逐渐增加，P=Fv=Fat，故为过原点直线，后来功率恒定，故D正确．
故选：B．
分析：汽车以恒定牵引力启动时，汽车开始做匀加速直线运动，由P=Fv可知汽车功率逐渐增大，当达到额定功率时，随着速度的增大，牵引力将减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，汽车开始匀速运动，明确了整个汽车启动过程，即可正确解答本题．
12、提高物体（例如汽车）运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数（设阻力与物体运动速率的平方成正比，即，k是阻力因数）．当发动机的额定功率为时，物体运动的最大速率为，如果要使物体运动的速率增大到，则下列办法可行的是（ ）
A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到
B．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到
C．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到
D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到
答案：D
知识点：电功率和电功
解析：
解答：A、当发动机的额定功率为时，物体运动的最大速率为，有，则．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到，有，则
，故A错误．
B、发动机额定功率不变，使阻力因数减小到，则有，则，故B错误．
C、阻力因数不变，使发动机额定功率增大到，则有，则，故C错误．
D、发动机额定功率不变，使阻力因数减小到，则有，解得．故D正确．
故选：D．
分析：当速度最大时，牵引力等于阻力．联合和进行分析．
13、关于功率的说法，正确的是（ ）
A．由知，力做功越多，功率就越大
B．由P=Fv知，物体运动越快，功率越大
C．由W=Pt知，功率越大，力做功越多
D．由P=Fvcosθ知，某一时刻，力大速率也大，功率不一定大
答案：D
知识点：电功率和电功
解析：
解答：A、由知，单位时间内力做功越多，功率越大，故A错误；
B、由P=Fv知，拉力F一定的情况下，物体运动越快，功率越大，故B错误；
C、由W=Pt知，功率越大，做功时间越长，力做功越多，故D错误；
D、由P=Fvcosθ知，某一时刻，力大速率也大，功率不一定大，还与力与速度的夹角有关，故D正确；
故选D．
分析：单位时间内所做的功叫功率；功率是表示物体做功快慢的物理量；功率有平均功率和瞬时功率之分．
14、以恒力推物体使它在粗糙水平面上移动一段距离，力所做的功为，平均功率为，在末位置瞬时功率为； 以相同的恒力推该物体使它在光滑水平面移动相同的距离，力所做的功为，平均功率为，在末位置的瞬时功率为，则下列结论中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
答案：B
知识点：电功率和电功
解析：
解答：A、B：因为用同样大小的力，移动相同的距离s，即F相等，s相等，所以；故A错误，B正确；
C：当用同样大小的力作用F拉着物体在粗糙水平面上和光滑水平面上由静止开始移动相同的距离S时，所用的时间是不同的，即，
所以所以C错误，
D：当用同样大小的力作用F拉着物体在粗糙水平面上和光滑水平面上由静止开始移动相同的距离S时，拉力对物体做功相等，在粗糙的水平面上时摩擦力做负功，所以两次的末动能在光滑水平面上的比较大，末速度也大，，根据：P=Fv，，故D错误．
故选：B
分析：根据功的计算公式W=Fs，二者用同样大小的力，移动相同的距离s，即可判定做功的多少；当用同样大小的力作用F拉着物体A在粗糙水平面上由静止开始移动相同的距离S时，所用的时间是不同的，即粗糙水平面上移动相同的距离S时所用的时间长，根据
即可判定二者的功率大小，在不同的水平面上最终获得的速度不同，所以瞬时功率不同．
15、如图所示，某中学科技小组制作了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时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．小车在平直的公路上从静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，并保持不变，小车又继续前进了s距离，达到最大速度，设小车的质量为m，运动过程所受阻力恒为，则小车的额定率为（ ）
A．
B．
C．
D．
答案：A
知识点：电功率和电功
解析：
解答：小车匀加速行驶时，牵引力不变，电动机的功率随着小车速度的增大而增大，当达到额定功率时，以额定功率行驶，做加速度逐渐减小的加速运动，最终当牵引力等于阻力时，速度达到最大，所以额定功率，故A正确，B、C、D错误．
故选：A．
分析：小车做匀加速直线运动，牵引力不变，功率增大，达到额定功率后做变加速直线运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，做匀速直线运动．
二、填空题
16、某汽车的质量为5000kg，发动机的额定功率为36kW，运动中所受的阻力恒为2400N，则汽车行驶中能达到的最大速度为 m/s 15．
答案：15
知识点：电功率和电功
解析：
解答：当牵引力和阻力相等时，汽车的速度最大，由P=FV=fV可得，
最大速度为：，
故答案为：15
分析：当汽车以额定功率行驶时，随着汽车速度的增加，汽车的牵引力会逐渐的减小，所以此时的汽车不可能做匀加速运动，直到最后牵引力和阻力相等，到达最大速度之后做匀速运动．
17、质量为2kg的物体从高处自由下落，在这2s内重力对物体所做功的平均功率是 W200，第2s末重力对物体做功的瞬时功率是 W．(g取)
答案：200,400
知识点：电功率和电功
解析：
解答：由可得：；
重力所做的功为：W=mgh=20×20=400J；
2s内重力做功的平均功率为：；
落地时的速度v=gt=10×2=20m/s
P=Fv=20×20=400w
故答案为：200 400
分析：（1）由自由落体规律可求得2s内物体下落的高度，则由功的公式可求得重力所做的功，由功率的计算公式可求得平均功率；
（2）瞬时功率由p=Fv求出．
18、质量为4000kg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，且所受阻力恒为2000N不变，所能达到的最大速度为 15m/s；当汽车的速度为10m/s时，汽车的加速度为 0.25； 当汽车的加速度为时，汽车的速度为
5
m/s．
答案：15；0.25；5
知识点：电功率和电功
解析：
解答：发动机的输出功率为30kW，所受阻力大小为法2000N
达到最大速度后是匀速运动，根据平衡条件，有：F=f
所能达到的最大速度为：
当汽车的速度为10m/s，牵引力为：
根据牛顿第二定律，有：，
解得：，
当汽车的加速度为，根据牛顿第二定律，有：，
解得：，
牵引力为：
故答案为：15，0.25，5
分析：汽车以恒定功率启动，速度不断增加，根据P=Fv，牵引力不断减小；根据F-f=ma，加速度不断减小；当加速度减小为零时速度达到最大．
19、一质量为，发动机额定功率为60kW的汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，g取，则，汽车启动后2s末发动机的输出功率 6000W；以的加速度做匀加速运动的时间为 20S．
答案：6000；20
知识点：电功率和电功
解析：
解答：汽车匀加速运动时，由牛顿第二定律可知：F-f=ma
解得：
2s末的速度为：
起动后2s末发动机的输出功率：P=Fv=6000W
汽车做匀加速运动过程中，当汽车的实际功率达到额定功率时，由得匀加速运动的末速度：
汽车做匀加速运动的时间：
故答案为：6000、20
分析：汽车在匀加速直线运动过程中，由牵引力和阻力的合力产生加速度，根据牛顿第二定律求出牵引力．2s汽车的速度大小v=at，由P=Fv求解发动机的输出功率；
汽车做匀加速运动过程中，当汽车的实际功率达到额定功率时，匀加速运动结束，由P=Fv求出匀加速运动的末速度，由v=at公式求解匀加速运动的时间．
20、质量为m的汽车在水平路面上行驶，所受阻力恒定，汽车发动机的额定功率为P．若汽车以恒定的功率P行驶，汽车能达到的最大速度为 ；如果汽车在某一时刻的速度为最大速度的，则此时汽车的牵引力为 3Ff，加速度为 ．
答案：，，
知识点：电功率和电功
解析：
解答：当汽车以最大速度行驶时，．由P=Fv得，最大速度；
由P=Fv知速度为最大速度的时，牵引力变为原来的3倍，即；
由F-f=ma知，
故答案为：，，
分析：当汽车牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，根据P=Fv=fv求出最大速度的大小．
根据牛顿第二定律求出汽车所受的牵引力．
根据P=Fv求出匀加速直线运动的最大速度，结合速度时间公式求出匀加速直线运动的时间．
三、解答题
21、某型号小汽车发动机的额定功率为240KW，汽车质量为，在水平路面上正常行驶中所受的阻力为车重的k=0.2倍．g取．求：
（1）此型号汽车在水平路面行驶能达到的最大速度是多少？
（2）若此型号汽车以恒定的加速度启动，当加速度，求汽车做匀加速直线运动经历的时间是多少？
答案：40m/s，
知识点：电功率和电功
解析：
解答：：（1）当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时，汽车达到最大速度，此时发动机牵引力等于所受到的阻力，
；
（2）由牛顿第二定律可得F-f=ma
F=ma+f=15000N
加速达到的最大速度为加速时间为
分析：（1）当汽车达到最大速度时，处于受力平衡状态，汽车的牵引力和阻力大小相等，由可以求得最大速度．
（2）由牛顿第二定律求得牵引力，由P=Fv求的加速达到的速度，由速度公式求的时间．
22、一个质量为2kg的物块，沿倾角为37°的光滑斜面由静止开始下滑，g取，斜面足够长．求：（sin37°=0.6； cos37°=0.8）
（1）物块下滑4s时重力的瞬时功率；
（2）在这4s内重力的平均功率．
答案：288W；144W
知识点：电功率和电功
解析：
解答：（1）由牛顿第二定律得mgsinθ=ma
解得
4s末的速度为v=at=24m/s
瞬时功率为P=mgvsin37°=288W
（2）4s内的位移为
4s内的平均功率为
分析：（1）通过受力分析求出物体下滑时的加速度，由运动学公式求出4s末的速度，由P=mgvcosθ求的瞬时功率；
（2）由运动学公式求的4s内的位移，由求的平均功率
23、某型号汽车质量为5000kg，发动机的额定功率为60KW，在水平路面上行驶时受到的阻力是2000N，求：
（1）汽车能达到的最大速度
（2）若汽车以额定功率从静止开始运动60s速度达到最大值，则在60s时间内汽车的位移大小．
答案：30m/s；675m
知识点：电功率和电功
解析：
解答：（1）当汽车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，由P=FV=fV可得：
，
（2）从静止到最大速度的过程中，根据动能定理得：，解得：x=675m
分析：当汽车达到最大速度时，处于受力平衡状态，汽车的牵引力和阻力大小相等，由P=FV=fV可以求得最大速度，根据动能定理求解在60s时间内汽车的位移大小．
24、质量为4t的汽车，发动机的最大输出功率为60kW，当它在水平路面上行驶时，所受阻力为车重的0.1倍．则
（1）汽车能达到的最大速度为多少？
（2）汽车的速度达到12m/s时的加速度是多少？
（3）若汽车启动后保持0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这个运动能保持多长时间？（g取）
答案：15m/s；；20s
知识点：电功率和电功
解析：
解答：：（1）当汽车速度最大时，牵引力等于阻力，F=f
此时：
（2）汽车功率恒定，由P=Fv得，
根据牛顿第二定律得：F-f=ma
解得：
（3）当加速度为运动，根据牛顿第二定律得，F-f=ma，
得
由于牵引力不变，速度增大，根据P=Fv知，汽车的功率增大．
匀加速直线运动的最大速度为：
则匀加速的时间为．
分析：（1）当阻力等于牵引力时，汽车速度最大，根据即可求出汽车最大速度．
（2）根据P=Fv求出此时汽车牵引力，然后根据牛顿第二定律求的加速度．
（3）根据牛顿第二定律求出汽车的牵引力，根据P=Fv求出汽车功率的变化，当功率达到最大功率时，匀加速直线运动达到最大速度，根据匀变速直线运动的速度时间公式，结合P=Fv求出匀加速直线运动的时间．
25、某兴趣小组对遥控车的性能进行研究．他们让小车在平直轨道上由静止开始运动，并将运动的全过程记录下来并得到v-t图象，如图所示，除2s-10s内的图线为曲线外，其余均为直线，已知小车运动的过程中，2s-14s内小车的功率保持不变，在第14s末关闭动力让小车自由滑行，已知小车的质量为1kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变．求：
（1）小车匀速行驶阶段的功率；
（2）小车在第2-10s内位移的大小．
答案：9W；39m
知识点：电功率和电功
解析：
解答：：（1）由图象可得：在14 s～18 s时间段
小车受到阻力大小：（负号表示力的方向与运动方向相反）
在10s～14s小车做匀速运动，牵引力大小F 与大小相等 F=1.5N
（2）2s～10s内根据动能定理
解得．
分析：（1）在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车只受摩擦力，故可以可以先求加速度，再求出合力，等于摩擦力，匀速阶段，牵引力等于阻力，速度已知，直接根据公式P=Fv求解；
（2）2s到10s为变加速过程，其位移可以由动能定理求解．