7.3 功率—人教版高中物理必修二检测

第三节功率
1.关于功率，下列说法正确的是(
)
A．
功率是说明力做功多少的物理量
B．
功率是说明力做功快慢的物理量
C．
做功时间越长，功率一定越小
D．
力做功越多，功率一定越大
2.某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进l距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进l距离.若先后两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功的平均功率分别为P1和P2，则(
)
A．W1＝W2，P1＝P2
B．W1＝W2，P1＞P2
C．W1＞W2，P1＞P2
D．W1＞W2，P1＝P2
3.下列关于功率的说法中正确的是(
)
A．
由P＝知，力做的功越多，功率越大
B．
由P＝Fv知，物体运动得越快，功率越大
C．
由W＝Pt知，功率越大，力做的功越多
D．
由P＝Fvcosα知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大
4.(多选)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
5.将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示.现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度释放，经一段时间到达平板的底端.则下列说法正确的是(
)
A．
重力对三个小球所做的功相同
B．
沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的重力的平均功率最大
C．
三个小球到达底端时的瞬时速度大小相同
D．
沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小
6.(多选)放在水平面上的物体在拉力F作用下做匀速直线运动，先后通过A、B两点，在这个过程中(
)
A．
物体的运动速度越大，力F做功越多
B．
不论物体的运动速度多大，力F做功不变
C．
物体的运动速度越大，力F做功的功率越大
D．
物体的运动速度越大，力F做功的功率不变
7.(多选)如图所示，一质量为1.2
kg的物体从一固定的倾角为30°、长度为10
m的光滑斜面顶端由静止开始下滑。g取10
m/s2，则(
)
A．
物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是60
W
B．
物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是120
W
C．
整个过程中重力做功的平均功率是30
W
D．
整个过程中重力做功的平均功率是60
W
8.(多选)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×104kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N；弹射器有效作用长度为100
m，推力恒定；要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80
m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则(
)
A．
弹射器的推力大小为1.1×106N
B．
弹射器对舰载机所做的功为1.1×108J
C．
弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107W
D．
舰载机在弹射过程中的加速度大小为32
m/s2
9.(多选)将质量均为m的两个小球从相同高度以相同大小的速度抛出，一个小球竖直下抛，另一个小球沿光滑斜面向下抛出，不计空气阻力.由抛出到落地的过程中，下列说法中正确的是(
)
A．
重力对两球做的功相等
B．
重力的平均功率相等
C．
落地时重力的瞬时功率相等
D．
落地时两球的机械能相等
10.(多选)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示.取g＝10
m/s2，则(
)
A．
第1
s内推力做功为1
J
B．
第2
s内物体克服摩擦力做的功为W＝2
J
C．
第1.5
s时推力F的功率为2
W
D．
第2
s内推力F做功的平均功率＝3
W
11.我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x＝1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v＝80
m/s。已知飞机质量m＝7.0×104kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度g＝10
m/s2。求飞机滑跑过程中：
(1)加速度a的大小；
(2)牵引力的平均功率P。
12.如图甲所示，质量为1.0
kg的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，1.0
s末将拉力撤去，物体运动的v－t图象如图乙，试求：(取g＝10
m/s2)
(1)拉力F的大小；
(2)拉力F在第1
s内的平均功率。
答案
1.【答案】B
【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。
2.【答案】B
【解析】两次拉物体用的力都是F，物体的位移都是l.由W＝Flcosα可知W1＝W2.物体在粗糙水平面上前进时，加速度a较小，由l＝at2可知用时较长，再由P＝可知P1>P2.选项B正确.
3.【答案】D
【解析】由公式P＝可知，只有P、W、t中两个量确定后，第三个量才能确定，故选项A、C错误．由P＝Fv可知，P与F、v有关，故选项B错误，由P＝Fvcosα可知，P还与α有关，故选项D正确．
4.【答案】ABD
【解析】
5.【答案】ACD
【解析】设A点距水平面的高度为h，小球的质量为m，重力对三个小球所做的功相同，均为W＝mgh，选项A正确；由a＝gsinθ以及＝at2可知，沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球运动的时间最大，根据＝可知，重力的平均功率最小，选项B错误；根据v2＝2ax＝2gsinθ·＝2gh，可知三个小球到达底端的速度大小相同，根据P＝mgvsinθ可知，沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，选项C、D正确.
6.【答案】BC
【解析】求做功用W＝Fl，故不论速度多大，F做功不变，故A错，B对；物体运动速度越大，通过相等位移所用时间越短，功率就越大，故C对，D错．
7.【答案】AC
【解析】由动能定理得mglsin
30°＝mv2，所以物体滑到斜面底端时的速度为10
m/s，此时重力做功的瞬时功率为P＝mgvsin
30°＝1.2×10×10×W＝60
W，故A正确，B错误；物体下滑时做匀加速直线运动，其受力情况如图所示。由牛顿第二定律得物体的加速度a＝＝10×m/s2＝5
m/s2，物体下滑的时间t＝＝s＝2
s。物体下滑过程中重力做的功为W＝mgl·sin
30°＝1.2×10×10×J＝60
J。重力做功的平均功率＝＝W＝30
W。故C正确，D错误。
8.【答案】ABD
【解析】由题意可知，舰载机弹射过程的加速度为a＝＝m/s2＝32
m/s2，D项正确；根据牛顿第二定律，0.8×(F发＋F弹)＝ma，求得弹射器的推力大小F弹＝1.1×106N，A项正确；弹射器对舰载机做的功为W＝1.1×106×100
J＝1.1×108J，B项正确；弹射过程的时间t＝＝s＝2.5
s，弹射器做功的平均功率P＝＝4.4×107W，C项错误。
9.【答案】AD
【解析】从抛出到落地的过程中，重力对两球做的功相等，因两球初速度大小相等，故两球落地时速度大小相同，机械能相同；竖直下抛的小球由抛出到落地所用的时间较短，重力的平均功率较大，落地时速度方向竖直向下，重力的瞬时功率较大，A、D正确，B、C错误.
10.【答案】BD
【解析】第1
s内物体保持静止状态，在推力方向没有位移产生，故做功为0，故A错误；由题图乙、丙可知，第3
s内物体做匀速运动，F＝2
N，故F＝Ff＝2
N，由v－t图象知，第2
s内物体的位移x＝×1×2
m＝1
m，第2
s内物体克服摩擦力做的功Wf＝Ffx＝2
J，故B正确；第1.5
s时物体的速度为1
m/s，故推力的功率为3
W，故C错误；第2
s内推力F＝3
N，推力F做功WF＝Fx＝3
J，故第2
s内推力F做功的平均功率＝＝3
W，故D正确.
11.【答案】(1)2
m/s2
(2)8.4×106W
【解析】(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有
v2＝2ax①
代入数据解得
a＝2
m/s2②
(2)设飞机滑跑受到的阻力为F阻，依题意有
F阻＝0.1mg③
设发动机的牵引力为F，根据牛顿第二定律有
F－F阻＝ma④
设飞机滑跑过程中的平均速度为，有
＝⑤
在滑跑阶段，牵引力的平均功率
P＝F⑥
联立②③④⑤⑥式得
P＝8.4×106W
12.【答案】(1)18
N
(2)108
W
【解析】(1)由v－t图象知，当撤去拉力F后，物体做匀减速直线运动，加速度大小a＝6
m/s2。
由牛顿第二定律得Ff＋mgsinα＝ma＝6
N，
当物体受拉力F的作用时，由牛顿第二定律得
F－Ff－mgsinα＝ma′，
其中由题图知加速度
a′＝12
m/s2，
所以F＝18
N。
(2)物体在拉力F作用下第1
s内的位移
x＝a′t2＝6
m
所以拉力F在第1
s内的平均功率
＝＝W＝108
W。