沪科版必修2同步精练精析：32《研究功与功率》第二课时（沪科版必修二）

3.2研究功与功率
1.关于功率，下列说法中正确的是( )
A.功率大的物体一定做功多
B.做功少的物体功率一定小[来源:21世纪教育网
C.单位时间内做功越多，其功率越大
D.由P=Fv可知，机车运动速度越大，其功率一定越大
【解析】选C.由功率的定义式P=W/t可以判断出A、B均错，C正确；由P=Fv可以看出，机车的速度大时，其功率（F与v的乘积）不一定大，故D错.
2.用电动轻质钢索将两个质量相同的攀岩运动员甲和乙匀速送上某个一定高度的岩顶，先后用较大速度、较小速度分别送甲、乙，则两种情况比较，电动机的（ ）
A.功率增大，总功不变
B.功率减小，总功不变[21世纪教育网
C.功率不变，总功减少
D.功率减小，总功减少
【解析】选B.由功能关系，两次电动机做功多少等于运动员重力势能的增量，所以总功不变，由于速度不同，所用时间不同，所以总功率不同，分析得B正确.
3.(2010·上海徐汇区高一检测)关于功率的概念，下列说法中正确的是( )[来源:21世纪教育网
A.功率是描述力对物体做功多少的物理量21世纪教育网
B.由P=W/t可知，功率与时间成反比
C.由P=Fv可知,只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零
D.某个力对物体做功越快，它的功率就一定大
【解析】选D.功率是描述力对物体做功快慢的物理量，
A错，D对.在公式P= 中，若W一定，P与t成反比，B错.
在公式P=Fv中，若F与v方向垂直，则P为零，C错.
4.如图3-2-12所示，物体A、B质量相同，A放在光滑的水平面上，B放在粗糙的水平面上，在相同的力F作用下，由静止开始都通过了相同的位移s，那么（ ）
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A.力F对A做功较多，做功的平均功率也较大
B.力F对B做功较多，做功的平均功率也较大
C.力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同
D.力F对A、B做功相等，但对A做功的平均功率较大
【解析】选D.两种情况下F、s相同，力F的功相等，但B运动时间较长，其力F做功的平均功率较小，D对，A、B、C错.
5.汽车由静止启动即以加速度a做匀加速运动，则汽车刚达到额定功率时，汽车的速度（ ）[来源:21世纪教育网
A.同时达到最大值
B.还没有达到最大值
C.在没有达到额定功率之前就达到最大值
D.此后速度将保持不变
【解析】选B.当汽车刚达到额定功率时，其还有加速度，由F-f=ma和P=Fv,此后F逐渐减小，加速度a也逐渐减小，速度继续增大，直到加速度为零时，速度才达到最大，故B正确.[来源:21世纪教育网]
6.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？21世纪教育网
【解析】汽车匀速行驶时，发动机的功率P=f·v.
v=72 km/h=20 m/s,
由P1=f1v，P2=f2v得
ΔP=P1-P2=（f1-f2）v=（2 000-1 950）×20 W
=1×103 W.
答案：1×103 W
一、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分.每小题至少一个选项正确）
1.列车提速的一个关键技术问题是提高机车发动机的功率.已知匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即f=kv2.设提速前速度为80 km/h，提速后速度为120 km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为（ ）
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【解析】选D.设小车的质量为m，则F-f=ma，小车的速度v=at，F的功率为P=Fv=Fat=F(F-f)t/m，由此得P∝t.又因初始时刻P≠0故B项错，D项正确.
3.关于汽车的功率P、速度v和牵引力F三者之间的关系，下列说法中正确的是( )
①当汽车的牵引力一定时，若汽车做加速运动，功率P不断增大；
②当汽车的功率一定时，汽车的牵引力越大，速度越小；
③当汽车匀速运动时，汽车所受阻力越小，汽车的功率越大；
④当汽车所受阻力一定时，汽车速度越大，其功率也越大.
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解析】选A.由P=Fv可知，F一定时，P∝v，所以①正确，当P一定时，v∝1/F，所以②正确；当汽车匀速运动时P=Fv=fv，f越小，汽车的功率越小，所以③错；汽车所受的阻力一定时，若功率也一定，汽车的牵引力F=Pv有可能大于阻力，汽车的速度增大，所以④错，故A正确.
4.(2010·酒泉高一检测)如图2甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知，（g取10 m/s2）（ ）
A.物体加速度大小为2 m/s2
B.4 s末F的功率大小为42 W
C.F的大小为21 N
D.4 s内F做功的平均功率为42 W
5.质量为m，发动机的额定功率为P0的汽车沿平直公路行驶，当它的加速度为a时，速度为v，测得发动机的实际功率为P1，假设运动中所受阻力恒定，则它在平直公路上匀速行驶的最大速度是（ ）
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二、非选择题（本题包括3小题，共30分.要有必要的文字叙述）
6.(思维拓展题)（10分）一台起重机从静止起匀加速地将质量m=1.0×103kg的货物竖直吊起，在2 s末货物的速度
v=4 m/s,g取10 m/s2，则起重机：
（1）在这2 s内的平均输出功率是多少？
（2）在2 s末的瞬时功率是多少？
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（2）起重机在2 s末的瞬时功率为21世纪教育网21世纪教育网
P=Fv=1.2×104×4 W=4.8×104 W.
答案：（1）2.4×104 W (2)4.8×104 W
7.（2009·上海高考）（10分）质量为5×103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=10 m/s,随后以P=6×104 W的额定功率沿平直公路继续前进，经72 s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5×103 N.求：[来源:21世纪教育网
（1）汽车的最大速度vm；
（2）汽车在72 s内经过的路程s.
［探究·创新］
8.（10分）下表列出了某种型号轿车的部分数据，试根据表中数据回答下列问题：
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（1）图3为轿车中用于改变车速的排挡.手推变速杆到达不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1～5”逐挡速度增大，R是倒车挡.试问轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至哪一挡？并说明理由.
（2）该车以额定功率达到最高运行速度时，轿车的牵引力为多大？
（3）如果把0～108 km/h的加速过程看做匀加速直线运动，则此过程中汽车的加速度为多大？
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