2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版（2019）必修第二册1.2功率巩固练习
一、单选题
1．质量为500
kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数
的关系如图所示，则赛车（ ）
A．功率为200
kW
B．做匀加速直线运动
C．所受阻力大小为5
000
N
D．速度大小为50
m/s时加速度大小为8
m/s2
2．一辆质量为m的汽车在水平路面上以速度v匀速行驶，此时发动机功率为P，汽车运动中所受阻力恒定不变。当汽车功率突然变为P的瞬间，此时加速度大小为（ ）
A．0
B．
C．
D．
3．2020年11月10日，中国自主研发制造的万米级全海深载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10909米的中国载人深潜新纪录。在这次深潜探测中，“奋斗者”号内的深度显示屏显示出的下潜过程潜水深度曲线如图所示，忽略下潜过程重力加速度的变化。下列说法正确的是（ ）
A．“奋斗者”号0～t1时间内受到的浮力小于t2～t3时间内受到的浮力
B．t1～t2时间内“奋斗者”号所受重力的功率逐渐增大
C．t2～t3时间内潜水器内的科考人员处于超重状态
D．t3～t4时间内潜水器内的科考人员处于失重状态
4．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法
、极限思想法、微元法和建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A．在物体本身的大小和形状对研究的问题影响非常小时，物体可简化为一个具有质量的点，这种方法叫极限思想法
B．根据功率的定义式，当时间间隔非常小时，就可以用这一间隔内的平均功率表示间隔内某一时刻的瞬时功率，这应用了控制变量法
C．如果一个力的作用效果与另外两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力。这里采用了理想实验法
D．在推导弹簧弹力做功的表达式时，把整个做功过程划分成很多小段，每一小段近似看作恒力做功，然后把各小段弹力所做的功相加，这里采用了微元法
5．如图所示，下表是某种共享汽车的主要参数。根据表格信息，则下列说法正确的是（ ）
空车质量
800kg
电池容量
标准承载
200kg
最大续航（充满电最大行驶路程）
200km
所受阻力与汽车总量比值
0.09
A．工作时，电动汽车的电动机是将机械能转化成电能
B．电池容量指的是汽车电池充满电时的电量
C．标准承载下，电动汽车以的速度匀速行驶10min消耗的电能为
D．若标准承载下汽车速度为，则此时汽车电动机最大输出功率不小于
6．身高约1.7
m的高中男生在学校体育课完成“引体向上”的测试，该同学在1
min内完成了15次“引体向上”，每次“引体向上”都使自己的整个身体升高一个手臂的高度，且每次“引体向上”都需要2s才能完成，则该同学在整个测试过程中克服重力的平均功率约为（ ）
A．10W
B．20W
C．90W
D．300W
7．如图所示，质量为m的汽车在某下坡的公路上，从速度v0开始加速运动，经时间t速度达到最大值vm。设在此过程中汽车发动机的功率恒为P，汽车所受的摩擦阻力为恒力，对于该过程，以下说法正确的是（ ）
A．该过程中汽车一直做匀加速直线运动
B．该过程中汽车所受阻力F阻＝
C．该过程中汽车所受阻力做的功大小为Pt＋m
D．该过程中汽车做加速度不断减小的加速运动
8．一辆载货卡车正在一段坡路上以速度v1匀速行驶，卡车受到来自地面的阻力大小为f1.上坡过程中，突然天降大雨，地面的阻力大小减小为f2，卡车功率保持不变，一直运动到再次保持匀速v2，则下列说法正确的是（ ）
A．图甲为卡车的速度－时间图象
B．图乙为卡车的速度－时间图象
C．卡车先后匀速运动的速度大小之比为v1∶v2＝f2∶f1
D．卡车在变速运动阶段的平均速度小于
9．“和谐号”动车组是在引进、消化和吸收国外动车组技术平台的基础上，由中国自主研发制造的世界上运营速度最高的动车组列车之一。如果列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比，当速度由原来的200
km/h提高到现在的300km/h后，机车发动机的功率要变为原来的（ ）
A．1.5倍
B．（1.5）2倍
C．（1.5）3倍
D．（1.5）4倍
10．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，则摩托艇的最大速率变为原来的（ ）
A．4倍
B．2倍
C．2倍
D．倍
11．汽车在平直的公路上行驶的v-t图象如图所示。若汽车所受阻力恒定，则（ ）
A．在0到3s内汽车的位移为24m
B．在1s到2s内汽车发动机的牵引力逐渐减小
C．在1s到2s内阻力的功率保持不变
D．汽车发动机在t=2.5s时牵引力的功率为其在t=0.5s时的功率的一半
12．如图所示，一轻绳通过光滑的轻质定滑轮与套在光滑水平杆上的小物块A连接，另一端与小球B连接。系统由静止释放后，物块A经过图示位置时向右运动的速度大小为vA，小球B的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为α（0°<α<90°）．则（ ）
A．vA=vBcosα
B．图示时刻，小球B处于失重状态
C．由静止释放到图示时刻的过程中，绳中拉力一直对A不做功
D．图示时刻，轻绳对物块A和小球B做功的功率大小相等
13．全球最大水平臂上回转自升塔式起重机的开发，标志着中国工程用超大吨位塔机打破长期依赖进口的局面，也意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列，如图甲。该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体，其图像如图乙所示，内起重机的功率为额定功率，不计其他阻力，重力加速度为，则以下说法正确的是（ ）
A．物体匀加速阶段的位移为
B．该起重机的额定功率为
C．时刻物体的瞬时速度为
D．和时间内牵引力做的功之比为
14．用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止，其速度－时间图像如图所示，且α>β，若拉力F做的功为W1，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2，平均功率为P2，则下列选项正确的是（ ）
A．W1=W2，F>2Ff
B．W1>W2，F=2Ff
C．P1＜P2，F>2Ff
D．P1=P2，F=2Ff
二、解答题
15．汽车发动机的额定功率为80kW，其总质量为2t，在水平路面行驶，试求：
(1)当汽车所能达到的最大速度为v=40m/s，此时汽车所受阻力为多少？
(2)当汽车以恒定的牵引力为F=4103N启动时，汽车所受的阻力恒定，司机发现此距离汽车出发点的前方160米处有一路口，汽车可看成质点，当汽车在路口刚好能达到额定功率，汽车所受的阻力为多少？
16．额定功率为80kW的汽车在水平平直公路上行驶时最大速率可达20m/s，汽车质量为2000kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，设运动过程中阻力不变，加速度大小为2m/s2，求：
(1)汽车所受阻力多大；
(2)汽车做匀加速直线运动的过程可以维持多长时间。
17．今年是我省“五水共治”全面铺开之年，一场气势恢宏、声势浩大的全民治水攻坚战在浙江大地全面打响，某地在“治污水”过程中，须对一污染井水进行排污处理，如图所示为用于排污“龙头”的示意图，喷水口距离地面高度h=1.25m，抽水机的效率η=70%，从距地面深为H=5m的井里抽水，使水充满喷水口，并以恒定的速率从该“龙头”沿水平喷出，喷水口的截面积为S=2cm2，其喷灌半径R=10m，已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，不计空气阻力。求：
(1)污水从喷水口射出时的速率多大？
(2)在1s钟内抽水机至少对水所做的功？
(3)抽水机的电动机的最小输出功率为多少？
18．在大型物流货场，广泛的应用着传送带搬运货物。如图所示为某货场的传送带，传送带的水平部分长为，倾斜部分与水平的夹角，其长。传送带以的恒定速率顺时针运行，皮带始终是绷紧的。将的货物无初速度放在传送带上的A端，货物与传送带的动摩擦因数。取，货物可视为质点，求：
(1)货物传送到B时的速度大小；
(2)货物从A传送到B的过程，传送带对货物做的功；
(3)货物到达C端时货物重力的功率。
参考答案
1．A
2．B
3．C
4．D
5．D
6．C
7．D
8．A
9．C
10．D
11．D
12．D
13．B
14．A
15．(1)2000N；(2)1500N
16．(1)4000N；(2)5s
17．(1)20m/s；
(2)1050J；(3)1500W
18．(1)4m/s；(2)16J；(3)72W2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版（2019）必修第二册1.2功率基础练习
一、单选题
1．一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机达到额定功率P。以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到达到最大速度v2为止，则整个过程中，下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ）
A．钢绳的最大拉力为mg
B．钢绳的最大拉力为
C．重物的平均速度大小为
D．重物匀加速运动的加速度为－g
2．某汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶的最大速度为120km/h。若在同样的阻力下，汽车以54km/h的速度匀速行驶时，发动机输出的实际功率为（ ）
A．60kW
B．54kW
C．30kW
D．27kW
3．关于功和功率的理解，下列说法正确的是（ ）
A．力对物体不做功，说明物体一定无位移
B．力对物体做功多，说明物体的位移一定大
C．由知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
D．从P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
4．一艘摩托艇在水中沿直线匀速行驶，发动机的输出功率为P，摩托艇的速度为v，将摩托艇的输出功率增大为2P，此后摩托艇的最大速度为。已知摩托艇受到水的阻力f与其速度关系为，则n为（
）
A．
B．1
C．
D．2
5．仰卧起坐是体能锻炼的一个重要方式。如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的，她在1min内做了60个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她克服重力做的功W和相应的功率P约为（ ）
A．W=4500J
P=75W
B．W=4500J
P=450W
C．W=5400J
P=90W
D．W=5400J
P=540W
6．如图所示为牵引力F和车速倒数的关系图。若汽车质量为2t，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，其最大车速为30m/s，则正确的是（ ）
A．汽车所受阻力为
B．汽车车速为15m/s，功率为
C．汽车匀加速的加速度为3m/s2
D．汽车匀加速所需时间为5s
7．已知某品牌概念车的质量为，额定功率为，运动过程中汽车所受的因力大小恒定，若保持额定功率不变，汽车能达到的最大速度为。若汽车以的恒定功率启动。从静止开始做加速直线运动，当速度为时，汽车的加速度大小为，当速度为时，汽车的加速度大小为，则加速度之差为（ ）
A．
B．
C．
D．
8．某种升降机的装置原理如图所示，各钢绳保持竖直方向，升降机只能在竖直方向运动。已知升降机和人的总质量为150kg，配重A质量为200kg，当电动机的输出功率为1.2kW时，若不计滑轮、钢绳的质量和所有摩擦损耗，升降机向上匀速运动的速度为（g=10m/s2）（ ）
A．1.2m/s
B．1.6m/s
C．2.4m/s
D．4.8m/s
9．如图甲所示滑轮与绳的质量、摩擦均不计，质量为2kg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）（ ）
A．物体加速度大小为
B．F的大小为21N
C．2s末F的功率大小为42W
D．0~2s内F做功的平均功率为42W
10．以下与“”相等的是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”~“5”挡速度增大，是倒车挡。某型号轿车发动机的额定功率为，在水平路面上行驶的最大速度可达。假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（ ）
A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“5”挡
B．该车在水平路面上行驶时受所阻力大小为
C．以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为
D．以的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为
12．如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为的光滑斜面以初速v0滑下。另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下，结果两球同时落地。下列说法正确的是（ ）
A．A球重力做功比B球大
B．落地前的瞬间A球的速度小于B球的速度
C．两球重力的平均功率相同
D．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率
13．用水平恒力F拉动一物体在水平地面上做直线运动，当速度为v时，力F的瞬时功率为（ ）
A．
B．
C．
D．
14．引体向上是中学生体育测试的项目之一，引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次/分钟。若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（ ）
A．5
W
B．20
W
C．100
W
D．400
W
二、解答题
15．一物体在一个水平拉力作用下在粗糙水平面上沿水平方向运动的v－t图象如图甲所示，水平拉力的P－t图象如图乙所示，g＝10m/s2，图中各量的单位均为国际单位制单位。
(1)若此水平拉力在6s内对物体所做的功相当于一个恒定力F′沿物体位移方向所做的功，则F′多大？
(2)求物体的质量及物体与水平面间的动摩擦因数。
16．某电动机工作时输出功率P与拉动物体的速度v之间的关系如图（a）所示。现用该电动机在水平地面拉动一物体（可视为质点），运动过程中轻绳始终处在拉直状态，且不可伸长，如图（b）所示。已知物体质量m＝1kg，与地面间的动摩擦因数μ1＝0.35，在出发点C左侧s距离处另有长为d＝0.5m的粗糙材料铺设的地面AB段，物体与AB段间的动摩擦因数为μ2＝0.45（g取10m/s2）。
(1)若s足够长，电动机功率为2W时，物体在地面能达到的最大速度是多少；
(2)若启动电动机，物体在C点从静止开始运动，到达B点时速度恰好达到0.5m/s，则BC间的距离s是多少？物体能通过AB段吗？如果不能，停在何处？
17．如图所示，一辆遥控小车静止在倾角为α＝37°的斜面上，现用遥控器启动小车，使它从静止开始以恒定功率向上运动，运动45
m后达最大速度时出现故障，小车牵引力消失，再经过3
s小车到达最高点，且小车在减速过程中最后2
s内的位移为20
m。已知遥控小车的质量为1
kg，g取10
m/s2，sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，求：
(1)遥控小车与斜面间的动摩擦因数；
(2)遥控小车在遥控器出现故障前运动的时间。
18．如图所示，质量的物体A放置在倾角的足够长的固定斜面上，在沿斜面向上的推力F=5N的作用下，A从斜面底端开始以初速度向上运动，已知A与斜面之间的动摩擦因数为。经过一段时间t速度大小为2m/s。（取）求：
(1)物体A运动的时间；
(2)推力F在时间t内的平均功率P。
参考答案
1．D
2．D
3．D
4．B
5．C
6．D
7．A
8．C
9．A
10．C
11．C
12．C
13．D
14．C
15．(1)；(2)，0.6
16．(1)m/s；(2)0.25m，不能，物体最后停在AB中点位置
17．(1)0.5；(2)3
s
18．(1)1.5s或4s；(2)25W或7.5W
