2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版（2019）必修第二册1.2功率培优练习
一、单选题
1．质量为m=2kg的物体沿水平面向右做直线运动，t=0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的图象如图乙所示，取水平向右为正向，，则（ ）
A．物体与水平面间的动摩擦因数为
B．10s末恒力F对物体做功功率为6W
C．10s末物体在计时起点位置左侧3m处
D．10s内物体克服摩擦力做功34J
2．如图所示，某次训练中，一运动员将排球从A点水平击出，球击中D点；另一运动员将该排球从位于A点正下方的B点斜向上击出，最高点为C，球也击中D点。已知B、D等高，A、C等高，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．两过程中，排球的飞行时间相等
B．两过程中，排球的初速度大小一定相等
C．后一个过程中，排球击中D点时的速度较大
D．两过程中，击中D点时重力做功的瞬时功率相等
3．如图所示，一光滑斜面体固定在水平面上，其斜面ABCD为矩形，与水平面的夹角为θ，AD边水平且距水平面的高度为h。现将质量为m的小球从斜面上的A点沿AD方向以速度v0水平抛出，忽略空气阻力，小球恰好运动到斜面的左下角C点，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球从A点运动到C点的过程中做变加速曲线运动
B．小球从A点运动到C点的时间为
C．AD边的长度为
D．小球运动到C点时重力的瞬时功率为
4．一辆质量为1.5×103kg的电动汽车以额定功率在平直公路上行驶，某时刻（图中t＝3s）开始空档滑行，在地面阻力作用下匀减速到静止。其x－t图像如图所示，该车的额定功率是（ ）
A．1.5kW
B．3kW
C．7.5kW
D．9kW
5．图（a）中物块A静止在水平地面上，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图（b）所示。设物块与地面间的最大静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力的大小相等，则（ ）
A．t1时刻物块的速度为零
B．t2时刻物块的速度最大
C．t3时刻F的功率为零
D．时间内F对物块先做正功后做负功
6．如图所示为起重机在竖直方向上提升重物的加速度a和重物速度的倒数的关系图象。重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．加速度恒定时起重机的功率也恒定
B．上升过程中，重物的机械能先增加后不变
C．重物匀加速所需时间为0.5s
D．若起重机的额定功率为6×104W，则重物的质量是20kg
7．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
8．关于功率以下说法中正确的是（
）
A．据P=可知，机器做功越多，其功率就越大
B．据P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比
C．据P=可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D．据P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比
9．一辆玩具电动小车在平直路面上以6m/s的速度做匀速直线运动，运动过程中牵引力的功率为9W。若某时刻牵引力的功率突然变为6W，且之后保持不变，对之后的运动过程说法错误的是（整个过程小车受到的阻力不变）（ ）
A．小车最终的运动速度为4m/s
B．小车的牵引力最小为1.5N
C．小车的加速度越来越小，直至为零
D．自牵引力的功率突变为6W，到小车再次开始做匀速直线运动的过程中，小车的平均速度小于5m/s
10．现有一动车组，由四节车厢连接而成，每节车厢的质量均为m、阻力均恒为f，其中第一节和第四节为动力车厢，功率均恒为P，重力加速度为g。该动车组由静止开始恒定功率启动，下列判断正确的是（ ）
A．该动车组的最大行驶速度为
B．由静止到最大速度过程中的平均速度等于
C．该动车组速度达到最大时，第二、三两节车厢之间的作用力大小为2f
D．当速度为最大值的一半时，动车组运行的加速度大小为
11．地下矿井中的矿石装在矿箱中，用电机通过竖井运送到地面。某次运送矿箱和矿石总质量为，电机输出的牵引力随时间关系如图所示，已知，时刻矿石恰好运送到矿井口且速度为零，忽略空气阻力，重力加速度为，时刻牵引力的功率为（ ）
A．
B．
C．
D．
12．汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是（ ）
A．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动
B．汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动
C．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动
D．汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动
13．对公式P=Fv的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．F一定是物体所受的合力
B．P一定是合力的功率
C．此公式中F与v必须同方向
D．此公式中F与v可以成任意夹角
14．一辆汽车始终以额定功率行驶，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的速度越大，所需的牵引力越大
B．汽车的速度与牵引力无关
C．因为功率不变，所以速度和牵引力都不变
D．速度最大时，牵引力一定最小
二、解答题
15．2022年北京将举办第24届冬奥会，这一消息激起了人们的冰雪情怀，在北方小朋友们经常玩拉雪橇的游戏如图所示，假设坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m=50kg，在与水平面成θ=37°角的恒定拉力F=250N作用下，由静止开始沿水平地面向右移动2s。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ=0.2，g=10
m/s2求：
(1)2s内力F所做的功；
(2)2s内力摩擦力做的功；
(3)2s内合力做的功；
(4)2s内力F的平均功率和2s末力F的瞬时功率。
16．在检测某种汽车性能的实验中，质量为3×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为40m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图所示的图像（图线ABC为汽车由静止到达到最大速度的全过程，AB、BO均为直线）。假设该汽车行驶过程中所受的阻力恒定，根据图线ABC，求：
(1)该汽车的额定功率；
(2)该汽车由静止开始运动，经过35s达到最大速度40m/s，求其在BC段的位移大小。
17．如图所示，固定在水平面上的斜面倾角为θ=30°，物体P和Q叠放在斜面上，一起由静止开始沿斜面下滑。已知P与斜面间动摩擦因数为，P与Q间动摩擦因数为，P和Q质量分别为2m和m，重力加速度为g。求：
(1)经过时间t，重力对P做功的瞬时功率；
(2)经过时间t，物体P对Q的摩擦力所做的功。
18．如图所示，建筑工地的塔吊正在将建筑材料竖直向上吊起，建筑材料从静止开始向上吊起的过程中，塔吊电动机的功率恒定，被吊建筑材料的质量为，当建筑材料上升高度时，速度达到最大，最大速度大小为，此过程电动机对建筑材料做功为，重力加速度为。求：
(1)建筑材料从静止运动到最大速度过程中，克服重力做功的平均功率；
(2)当建筑材料的速度为时，建筑材料的加速度大小。
参考答案
1．D
2．D
3．D
4．C
5．A
6．C
7．A
8．D
9．B
10．D
11．A
12．C
13．C
14．D
15．(1)1040J；(2)-364J；(3)676J；(4)520W；1040W
16．(1)8×104W；(2)75m
17．(1)；(2)
18．(1)；(2)2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版（2019）必修第二册1.2功率强化练习
一、单选题
1．在距地面h高处，分别以速度v1和v2（v1
A．PA>PB
B．PA=PB
C．PAD．无法判别
2．小明同学骑自行车沿平直公路匀速行驶。设小明与车的总质量为100kg，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的，取。通过估算可知，小明骑此自行车做功的平均功率最接近（ ）
A．5000W
B．300W
C．100W
D．50W
3．在水平地面上竖直上抛一个小球，小球在运动过程中重力瞬时功率的绝对值为P，离地高度h。不计空气阻力，从抛出到落回原地的过程中，P与h关系图像为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．一质量为m的物块放在光滑的水平面上，现用一水平恒力F作用在物块上，使物块从静止开始做加速运动，t时刻该恒力的功率为P，则下列判断正确的是（ ）
A．t、F一定，P与m成正比
B．t、F一定，P与m成反比
C．t、m一定，P与F成正比
D．t、m一定，P与F成反比
5．汽车发动机的额定功率为50KW，在水平路面上以72km/h的速度匀速直线行驶，受到的阻力是1.8103N，则发动机的实际功率为（ ）
A．90W
B．50KW
C．36KW
D．129.6KW
6．如图所示，长为L的轻质硬杆A一端固定小球B，另一端固定在水平转轴O上。现使轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动，轻杆A与竖直方向夹角从增加到的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球B受到的合力的方向始终沿着轻杆A指向轴O
B．当时，小球B受到轻杆A的作用力方向竖直向上
C．轻杆A对小球B做正功
D．小球B重力做功的功率不断增大
7．火车做匀加速运动，
所受阻力不变。关于牵引力F和瞬时功率P的变化，
下列说法中正确的是（ ）
A．F不变，
P增大
B．F不变，
P不变
C．F增大，
P增大
D．F增大，
P减小
8．如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为L，传送带开始时处于静止状态．把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为W1、功率为P1，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1．随后让传送带以v2的速度逆时针匀速运动，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物体，使它以相对传送带为v1的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为W2、功率为P2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2．下列关系中正确的是
A．W1＝W2，P1B．W1＝W2，P1Q2
C．W1>W2，P1＝P2，Q1>Q2
D．W1>W2，P1＝P2，Q1＝Q2
9．如图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬重力为G的物体．设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率为v逆时针转动，则（
）
A．人对重物做功功率为Gv
B．人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向右
C．人对传送带的摩擦力对传送带不做功
D．人对传送带做功的功率大小为Gv
10．如图所示，小球在水平拉力作用下，以恒定速率v沿竖直光滑圆轨由A点运动到B点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( )
A．逐渐减小
B．逐渐增大
C．先减小，后增大
D．先增大，后减小
11．已知某车的质量为，额定功率为，运动过程中，若保持额定功率不变，汽车所受的阻力大小恒定，汽车能达到的最大速度为。若司机以的恒定功率启动，从静止开始加速做直线运动，当速度为时，汽车的加速度为，当速度为时，汽车的加速度为，则加速度的比值为（ ）
A．
B．1
C．2
D．4
12．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Ff＝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
C．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0
D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到
13．下列各组物理量都是矢量的是（ ）
A．位移
力
功
B．速度
加速度
功率
C．加速度
路程
动能
D．位移
加速度
速度
14．如图所示，光滑的水平面上M点静止着一个小滑块，小滑块在恒定拉力F1作用下沿水平面运动，经过一段时间拉力做功的瞬时功率为P1。此时突然把拉力变成恒定拉力F2（图中未画出），又经过相等时间小滑块回到M点，此时拉力的瞬时功率为P2。则P1与P2之比为（ ）
A．1：2
B．1：3
C．1：6
D．1：9
二、解答题
15．总质量为m的汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶时，发动机的功率为P。司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小到并保持该功率继续行驶，设汽车行过程中所受阻力大小不变。从司机减小油门开始，汽车的v—t图象如图，从汽车开始减速到再次达到匀速运动的过程中，行驶的位移为s，
汽车因油耗而改变的质量可忽略。试求在该过程中，
(1)汽车再次匀速运动时速度大小
(2)
t=0时刻，汽车的加速度大小
(3)
从汽车开始减速到再次达到匀速运动经历的时间？
16．一质量为M=2×103kg的汽车，其额定功率P额=80kW，在平直公路上行驶时受到的阻力为f=4×103N。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t=5s汽车发动机输出的功率达到额定功率，假设运动过程中阻力不变，求：
(1)汽车在平直公路上行驶的最大速度vmax；
(2)汽车做匀加速直线运动的加速度a。
17．如图所示，用一大小为的水平拉力，使质量为m的物体以速度沿水平地面向右做匀速直线运动。空气阻力可忽略不计，重力加速度为g。
(1)求物体与地面间的动摩擦因数；
(2)若从某时刻起，保持拉力的大小不变，改为与水平成角斜向上拉此物体，使物体沿水平地面向右做匀加速直线运动。已知，，求：改变拉力方向后，时间内拉力的平均功率及t末拉力的瞬时功率P。
18．汽车在水平直线公路上行驶，额定功率为P=80kW，汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5×103N，汽车的质量M=2.0×103kg．若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a=1.0m/s2，汽车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶．求：
（1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度；
（2）匀加速运动能保持多长时间；
（3）当汽车的速度为5m/s时的瞬时功率；
（4）当汽车的速度为20m/s时的加速度．
参考答案
1．B
2．C
3．C
4．B
5．C
6．A
7．A
8．B
9．D
10．B
11．C
12．C
13．D
14．C
15．(1)
；(2)
；(3)
16．(1)20m/s；(2)2
m/s2
17．(1)0.50；(2)0.5mgv0；0.6mgv0
18．（1）32m/s；（2）17.8s；（3）22.5kw；（4）0.75m/s2．