第四章机械能和能源第2节功率1平均功率和瞬时功率的计算同步练习
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| 名称 | 第四章机械能和能源第2节功率1平均功率和瞬时功率的计算同步练习 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 83.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-09-08 10:41:39 | ||
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第2节 功率 1 平均功率和瞬时功率的计算
（答题时间：30分钟）
1. 小华同学骑着自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶时的功率约为70W，则他骑车时所受阻力约为（ ）
A. 2000N B. 200N C. 20N D. 2N
2. 一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻F的功率是（ ）
A. B. C. D.
3. 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f＝kv2，k是阻力因数），当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，如果要使物体运动的速率增大到2vm，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2P0
B. 发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k/4
C. 阻力因数不变，使发动机额定功率增大到4P0
D. 发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k/8
4. 如图所示，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线，从图中可以判断（ ）
A. 在时间内，外力做正功
B. 在时间内，外力的功率逐渐增大
C. 在时刻，外力的功率最大
D. 在时间内，外力做的总功为零
5. 如图所示，传送带AB倾角是α，传送带上的可看做质点的小物块质量是m，物块与传送带间的动摩擦因数为μA. μmgcos α B. μmgv0cos α
C. μmgvcos α D. μmg（v0＋v）cos α
6. 一个小球做自由落体运动，在第1s内重力做功为W1，在第2s内重力做功为W2；在第1s末重力的瞬时功率为P1，在第2s末重力的瞬时功率做功为P2，则W1：W2及P1：P2分别等于（? ???）
A. 1:1，1:1??? B. 1:2，1:3 C. 1:3；1:2??? D. 1:4，1:2
7. 把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（ ）
A. 重力所做的功为零 B. 重力所做的功为2mgh
C. 空气阻力做的功为零 D. 空气阻力做的功为-2fh
8. 如图所示，长L＝9m的传送带与水平方向的倾角为37°，在电动机的带动下以v=4m/s 的速率沿顺时针方向运行，在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住，在传送带的A端无初速地放一质量m＝1kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数=0.5，物块与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计。（sinθ=0.6，cosθ=0.8，g=10m/s2）问：
（1）物块与挡板P第一次碰撞后，上升到最高点时到挡板P的距离；
（2）若改为将一与皮带间动摩擦因素为μ=0.875、质量不变的新木块轻放在B端，求木块运动到A点过程中电动机多消耗的电能与电动机额定功率的最小值。
1. C 解析：由及生活常识知C对。
2. C 解析：由牛顿第二定律可知，依据运动学公式有，则，故C正确。
3. D 解析：根据P=Fv可知，当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，则P0=kvm2vm=kvm3；如果要使物体运动的速率增大到2vm，则阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0，选项AC错误；发动机额定功率不变，使阻力因数减小到，选项B错误，D正确；故选D。
4. AD 解析：据题意，在时间内物体速度增加，则外力与速度方向一致，即与位移方向一致，外力做正功，选项A正确；在该段时间内，外力做功的功率为：，当时间为0时刻时速度为0，外力功率为0，t1时刻加速度为0，此时外力功率也为0，则可以判断外力功率先增大后减小，故选项B、C错误；在时间内，外力做的负功和正功刚好抵消，则总功为0，选项D正确。
5. B 解析：因为μ＜tan?α，即μmgcosα＜mgsinα，不论传送带如何转动，物体在传送带上都做减速运动，即摩擦力对物块做功的最大功率在刚放上瞬间，即功率最大为P=μmgv0cosα，故B正确。
6. C 解析：球做初速度为零的匀加速直线运动，所以第一秒和第二秒内的位移之比为1：3，根据可知：；第一秒末和第二秒末的速度之比为1：2，根据可知，C正确。
7. AD 解析：上升过程中，重力方向与位移方向相反，重力做负功，空气阻力方向与位移方向相反，空气阻力做负功，下降过程中，重力方向与位移方向相同，重力做正功，空气阻力方向依然与位移方向相反，做负功，故整个过程，重力做功为零，空气阻力做功为-2fh。
8. 解：（1）物块从A点向下运动的加速度为a1=gsinθ-μgcosθ=2m/s2
与P碰前的速度v1==6m/s
物块与挡板碰撞后，以v1的速率反弹，因v1>v，物块相对传送带向上滑，物块向上做减速运动的加速度为a2=gsinθ+μgcosθ=10m/s2
物块速度减小到与传送带速度相等所需时间
物块向上的位移
物块速度与传送带速度相等后，，物块向上做减速运动的加速度
a3=gsinθ-μgcosθ=2m/s2，物块向上的位移，
离P点的距离x1+x2=5m；
（2）a3=μgcosθ-gsinθ=1m/s2
木块与皮带速度相同时位移x3=v2/2a3=8m
故到达顶端前木块已经匀速运动
因为相对位移等于x3
E电=EpG+Ek+Q=mgLsinθ+0.5mv2+x3mgμcosθ=118J
P额=vf滑= vmgμcosθ=28W
（答题时间：30分钟）
1. 小华同学骑着自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶时的功率约为70W，则他骑车时所受阻力约为（ ）
A. 2000N B. 200N C. 20N D. 2N
2. 一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻F的功率是（ ）
A. B. C. D.
3. 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f＝kv2，k是阻力因数），当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，如果要使物体运动的速率增大到2vm，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2P0
B. 发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k/4
C. 阻力因数不变，使发动机额定功率增大到4P0
D. 发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k/8
4. 如图所示，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线，从图中可以判断（ ）
A. 在时间内，外力做正功
B. 在时间内，外力的功率逐渐增大
C. 在时刻，外力的功率最大
D. 在时间内，外力做的总功为零
5. 如图所示，传送带AB倾角是α，传送带上的可看做质点的小物块质量是m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ
C. μmgvcos α D. μmg（v0＋v）cos α
6. 一个小球做自由落体运动，在第1s内重力做功为W1，在第2s内重力做功为W2；在第1s末重力的瞬时功率为P1，在第2s末重力的瞬时功率做功为P2，则W1：W2及P1：P2分别等于（? ???）
A. 1:1，1:1??? B. 1:2，1:3 C. 1:3；1:2??? D. 1:4，1:2
7. 把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（ ）
A. 重力所做的功为零 B. 重力所做的功为2mgh
C. 空气阻力做的功为零 D. 空气阻力做的功为-2fh
8. 如图所示，长L＝9m的传送带与水平方向的倾角为37°，在电动机的带动下以v=4m/s 的速率沿顺时针方向运行，在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住，在传送带的A端无初速地放一质量m＝1kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数=0.5，物块与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计。（sinθ=0.6，cosθ=0.8，g=10m/s2）问：
（1）物块与挡板P第一次碰撞后，上升到最高点时到挡板P的距离；
（2）若改为将一与皮带间动摩擦因素为μ=0.875、质量不变的新木块轻放在B端，求木块运动到A点过程中电动机多消耗的电能与电动机额定功率的最小值。
1. C 解析：由及生活常识知C对。
2. C 解析：由牛顿第二定律可知，依据运动学公式有，则，故C正确。
3. D 解析：根据P=Fv可知，当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，则P0=kvm2vm=kvm3；如果要使物体运动的速率增大到2vm，则阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0，选项AC错误；发动机额定功率不变，使阻力因数减小到，选项B错误，D正确；故选D。
4. AD 解析：据题意，在时间内物体速度增加，则外力与速度方向一致，即与位移方向一致，外力做正功，选项A正确；在该段时间内，外力做功的功率为：，当时间为0时刻时速度为0，外力功率为0，t1时刻加速度为0，此时外力功率也为0，则可以判断外力功率先增大后减小，故选项B、C错误；在时间内，外力做的负功和正功刚好抵消，则总功为0，选项D正确。
5. B 解析：因为μ＜tan?α，即μmgcosα＜mgsinα，不论传送带如何转动，物体在传送带上都做减速运动，即摩擦力对物块做功的最大功率在刚放上瞬间，即功率最大为P=μmgv0cosα，故B正确。
6. C 解析：球做初速度为零的匀加速直线运动，所以第一秒和第二秒内的位移之比为1：3，根据可知：；第一秒末和第二秒末的速度之比为1：2，根据可知，C正确。
7. AD 解析：上升过程中，重力方向与位移方向相反，重力做负功，空气阻力方向与位移方向相反，空气阻力做负功，下降过程中，重力方向与位移方向相同，重力做正功，空气阻力方向依然与位移方向相反，做负功，故整个过程，重力做功为零，空气阻力做功为-2fh。
8. 解：（1）物块从A点向下运动的加速度为a1=gsinθ-μgcosθ=2m/s2
与P碰前的速度v1==6m/s
物块与挡板碰撞后，以v1的速率反弹，因v1>v，物块相对传送带向上滑，物块向上做减速运动的加速度为a2=gsinθ+μgcosθ=10m/s2
物块速度减小到与传送带速度相等所需时间
物块向上的位移
物块速度与传送带速度相等后，，物块向上做减速运动的加速度
a3=gsinθ-μgcosθ=2m/s2，物块向上的位移，
离P点的距离x1+x2=5m；
（2）a3=μgcosθ-gsinθ=1m/s2
木块与皮带速度相同时位移x3=v2/2a3=8m
故到达顶端前木块已经匀速运动
因为相对位移等于x3
E电=EpG+Ek+Q=mgLsinθ+0.5mv2+x3mgμcosθ=118J
P额=vf滑= vmgμcosθ=28W