[课时作业]
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
一、选择题(1～6题只有一个选项符合题目要求，7～9题有多个选项符合题目要求)
1．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是( )
A．减小速度，得到较小的牵引力
B．增大速度，得到较小的牵引力
C．减小速度，得到较大的牵引力
D．增大速度，得到较大的牵引力
解析： 汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力在沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F引＝，在功率P不变时要增大牵引力F，必须减小速度v。
答案： C
2．假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇最大速度变为原来的( )
A．4倍 B．2倍
C.倍 D．倍
解析： 摩托艇的功率P＝Fv，当速度最大时有F＝F阻，又F阻＝kv，故P＝kv2，当P变为原来的2倍时，则v变为原来的倍。
答案： D
3.飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，如图所示，在到达竖直状态的过程中飞行员受到的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
解析： 根据功率P＝Fv可知，飞行员所受到的重力的瞬时功率PG＝mgvy；开始下摆时，vy＝0，PG＝0；竖直状态时，vy″＝0，PG＝0；中间状态时，vy′≠0，PG≠0；所以重力的瞬时功率先增大，后减小，选项C正确。
答案： C
4．(2019·威海高一检测)机车以下列两种方式启动，且沿直线运动(设阻力不变)。方式①：机车以不变的额定功率启动；方式②：机车的启动功率先随速度均匀增加，后保持额定功率不变。如图给出的四个图象中，能够正确反映机车的速度v随时间t变化的是( )
A．甲对应方式①，乙对应方式②
B．乙对应方式①，丙对应方式②
C．甲对应方式①，丙对应方式②
D．丙对应方式①，乙对应方式②
解析： 对于方式①：机车以不变的额定功率启动，据P＝Fv可知，随着v的增大，F减小，又由a＝可知加速度减小，在v t图象上斜率减小，故①对应乙图；对于方式②：机车以速度均匀增加启动，即先保持牵引力不变，可知加速度不变，当达到额定功率后，牵引力减小，直至牵引力和阻力相等，最后匀速，故方式②对应丙图。故选B。
答案： B
5.
如图所示，通过一动滑轮提升质量为1 kg的物体，竖直向上拉绳子使物体由静止开始以5 m/s2的加速度匀加速上升，不计动滑轮及绳子的质量和摩擦，若g取10 m/s2，则拉力F在1 s末的瞬时功率为 ( )
A．75 W B．25 W
C．12.5 W D．37.5 W
解析： 由牛顿第二定律可得2F－mg＝ma，解得F＝7.5 N。1 s末物体的速度为v1＝at＝5 m/s。1 s末力F作用点的速度为v2＝2v1＝10 m/s。则拉力在1 s末的瞬时功率P＝F·v2＝75 W。故A项正确。
答案： A
6．如图所示，一自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客上同一层楼，某乘客第一次站在扶梯上不动，第二次以相对扶梯v2的速度匀速往上走。两次扶梯运送乘客所做的功分别为W1、W2，牵引力的功率分别为P1、P2，则( )
A．W1
C．W1＝W2，P1W2，P1＝P2
解析： 扶梯两次运送乘客的速度均为v1，扶梯所施加的力不变，由P＝Fv知P1＝P2；由于第二次所用的时间短，由W＝Pt得W2答案： D
7．关于功率公式P＝Fv，下列说法正确的是( )
A．当F是恒力，v是平均速度时，对应的P是平均功率
B．当v是瞬时速度时，对应的P是瞬时功率
C．只适用于物体做匀速直线运动的情况
D．只适用于F与v同方向的情况
答案： ABD
8．关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的是 ( )
A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大
B．力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大
C．力对物体做功少，其功率也可能很大；力对物体做功多，其功率也可能较小
D．功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功多少的物理量
解析： 功率P＝，表示单位时间内所做的功。当t一定时，W越大，P越大；当W一定时，t越小，P越大，单纯只强调两个因素中的一个，而不说明另一个因素情况的说法是错误的，故A、B错误；如果W小，当t很小时，P也可能很大；如果W较大，当t很大时，P也可能较小，所以C正确；由P＝可知P是表示做功快慢的物理量，P越大反映的是单位时间内做功越多，也就是做功越快，所以D正确。
答案： CD
9．一辆汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变。汽车的发动机始终以额定功率输出，关于牵引力和汽车速度，下列说法中正确的是( )
A．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大
B．汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大
C．汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大
D．当牵引力等于阻力时，速度达到最大值
解析： 汽车的发动机输出功率恒定，即P一定，则由公式P＝Fv可得出v增大，此时F减小，但由于合外力方向与汽车运动方向一致，因此汽车速度仍在增大；当汽车受到的牵引力和阻力相等时，汽车速度达到最大值，而后做匀速直线运动，故C、D正确。
答案： CD
二、非选择题
10.
(2019·广州六中期末考试)如图所示，质量分别为1.0 kg和2.0 kg的物体A和B放置在水平地面上，两者与地面间的动摩擦因数均为0.4，物体B与一轻质滑轮相连。现将一根轻绳的一端固定在水平地面上离B足够远的位置，另一端跨过轻质滑轮连接在物体A上，轻绳保持水平。初始时刻，物体A在水平力F＝20 N作用下由静止向右运动。求：
(1)轻绳上拉力的大小；
(2)t＝2 s时滑轮对物体B做功的瞬时功率为多少？
解析： (1)设A、B的加速度大小分别为aA、aB，轻绳上的拉力为FT。对A、B分别受力分析，由牛顿第二定律有
对于A：F－FT－μmAg＝mAaA
对于B：2FT－μmBg＝mBaB
据题意可知：aA＝2aB
代入数据得：FT＝8.0 N
(2)由(1)中数据可求得：aB＝4 m/s2
由运动学公式可得B在t＝2 s时的速度vB＝aBt＝8 m/s
所以滑轮对物体B做功的瞬时功率P＝2FT·vB＝128 W。
答案： (1)8.0 N (2)128 W
11．(2019·山西临汾一中期末考试)一建筑工地在建设一高楼时，利用升降机将建筑材料运到l＝15 m高的地方，已知建筑材料的质量为4×103kg，所用的时间为t＝10 s，重力加速度g＝10 m/s2。
(1)当以恒定的速度将建筑材料运到目的地时，升降机做功的平均功率是多少？
(2)当升降机在10 s的时间内由静止开始匀加速将建筑材料运到目的地时，升降机做功的平均功率是多少？
(3)由以上分析求出升降机额定功率应满足的条件。
解析： (1)建筑材料匀速上升时，升降机对建筑材料向上的拉力
F1＝mg＝4×104N
拉力做的功W1＝F1l＝4×104×15 J＝6×105 J
升降机做功的平均功率P1＝＝6×104W
(2)建筑材料匀加速上升时，由运动学公式可得加速度
a＝＝m/s2＝0.3 m/s2
升降机对建筑材料的拉力
F1＝m(g＋a)＝4×103×(10＋0.3)N＝4.12×104N
拉力做的功W2＝F2l＝4.12×104×15 J＝6.18×105 J
升降机做功的平均功率P2＝＝6.18×104W
(3)额定功率应大于升降机正常工作时实际功率的最大值，也就是10 s末的实际功率
10 s末的速度v＝at＝0.3×10 m/s＝3 m/s
升降机的最大功率Pmax＝F2v＝4.12×104×3 W＝1.236×105W
所以该升降机的额定功率的最小值是1.236×105W，则升降机的额定功率应大于等于1.236×105W。
答案： (1)6×104 W (2)6.18×104W (3)升降机的额定功率应大于等于1.236×105W
课件42张PPT。
第七章机械能守恒定律3.功 率研读教材·自主学习时间瓦特W标量做功快慢瓦最大功率不变实际工作≥力运动速度Fv反比减小答案： (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×课堂互动·考点探究答案： D解析： 功率的物理意义是描述做功的快慢，功率大则做功快，功率小则做功慢，功率的大小在数值上等于单位时间内做功的多少，故B正确。
答案： B答案： (1)48 J (2)24 W (3)48 W提示： 换挡的目的是减小速度，增大牵引力、使汽车顺利上坡。若不换挡，由于牵引力小而爬不上坡，汽车会熄火。提示： 由P＝Fv可知，在F＝mg一定的情况下，功率越大，速度就越大。答案： (1)12 m/s (2)16 s (3)5 m/s2答案： 3.8 m/s 20 m/s随堂演练·当堂达标答案： B答案： A解析： 设经过时间t速度大小为v，其方向与竖直方向(或重力方向)成θ角，由功率公式P＝Fvcos θ知，此时重力的功率P＝mgvcos θ＝mgvy＝mg·gt＝mg2t，所以A正确。
答案： A答案： AC答案： B课时作业
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