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课时训练15 功率
题组一 功率
1.下列关于功率的说法,正确的是( )
A.力对物体做的功越多,功率就越大
B.做功时间短的机械,功率大
C.完成相同的功,用的时间越长,功率越大
D.功率大的机械在单位时间内做的功会更多
解析:功率与做功多少没有必然的联系,选项A、B错误;完成相同的功,用时越长,功率越小,选项C错误。
答案:D
2.某同学进行体能训练,用100 s的时间跑上20 m的高楼,试估算他登楼时的平均功率最接近的数值是( )
A.10 W B.100 W
C.1 kW D.10 kW
解析:要求出人的平均功率,就要求对该同学的质量大小有比较切合实际的估计。设m人=50 kg,则有 W=100 W。所以选B。
答案:B
3.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,还要克服重力沿斜坡向下的分力,所以需要增大牵引力,由F=可知,在P不变时,要增大牵引力,必须减小速度。
答案:C
4.从距离地面5 m的高处将质量为0.5 kg的物块以5 m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,重力加速度取10 m/s2。求:
(1)物块落地时的速度大小;
(2)物块在空中飞行过程中重力做功的平均功率;
(3)物块刚要落地时重力的瞬时功率。
解析:(1)落地时竖直分速度vy==10 m/s,所以落地速度v==5 m/s。
(2)空中飞行时间t==1 s
所以重力的平均功率P==25 W。
(3)刚要落地时重力的瞬时功率
P=mgvy=0.5×10×10 W=50 W。
答案:(1)5 m/s (2)25 W (3)50 W
题组二 机车启动问题
5.火车在水平轨道上做匀加速直线运动过程中,若阻力不变,则牵引力F和F的瞬时功率P的变化情况是( )
A.F不变,P变大
B.F变小,P不变
C.F变大,P变大
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D.F、P都不变
解析:火车做匀加速直线运动,牵引力不变,速度逐渐增大,由公式P=Fv,其功率P不断变大,A正确。
答案:A
6.汽车在平直公路上以速率v0匀速行驶,发动机功率为P;快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。图示四个图象中能正确表示从司机减小油门开始,汽车的速度与时间关系的是( )
解析:汽车以v0匀速行驶,功率为P时,F=Ff=。当P变为P时,F变为,小于Ff,汽车减速前进,a=,v减小,|a|减小,当a=0时,匀速前进,此时,-Ff=0,=Ff=,则v=v0,由以上分析可知只有C正确。
答案:C
7.完全相同的两辆汽车,都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进,某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后,甲汽车保持原来的牵引力继续前进,乙汽车保持原来的功率继续前进,则一段时间后(假设均未达到最大功率) ( )
A.甲车超前,乙车落后
B.乙车超前,甲车落后
C.它们仍齐头并进
D.甲车先超过乙车,后乙车又超过甲车
解析:拖车与汽车脱离之前,牵引力大小等于摩擦力,脱离之后,汽车受到的摩擦力Ff减小,因为甲汽车的牵引力F保持不变,所以其将做匀加速直线运动,加速度大小为a=,而乙汽车保持原来的功率不变做加速运动,根据P=Fv可知,其牵引力会随其速度的逐渐增大而减小,其加速度大小会从a=逐渐减小,可见,甲车的速度较大,甲车超前,乙车落后。
答案:A
8.某型号汽车发动机的额定功率为60 kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是1 800 N,若发动机在额定功率下汽车匀速行驶,则速度为多大?在同样的阻力下,如果行驶速度只有54 km/h,则发动机输出的实际功率是多少?
解析:汽车在以额定功率P=60 kW匀速行驶时,其受到的阻力F=1 800 N。
由于P=Fv,所以v= m/s=120 km/h。
在同样的阻力下,以较低的速度行驶时,v'=54 km/h=15 m/s,于是P'=Fv'=1 800×15 W=27 kW。
答案:120 km/h 27 kW
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(建议用时:30分钟)
1.质量为5 kg的小车在光滑的水平面上做匀加速直线运动。若它在2 s内从静止开始速度增加到4 m/s,则在这一段时间里外力对小车做功的平均功率是( )
A.40 W B.20 W C.10 W D.5 W
解析:小车做的是匀加速直线运动,加速度a==2 m/s2,小车受到的合外力为F=ma,所以合外力对小车做功的平均功率为P=F=5×2× W=20 W,B正确。
答案:B
2.
如图是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图象,那么甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比是( )
A.P甲>P乙
B.P甲P2
C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P2
解析:由于拉力相同而又通过相同的位移,根据W=Fl可知拉力对物体做的功一样多,但由于沿光滑水平面前进时间短,所以P1>P2,故B正确。
答案:B
5.
飞行员进行素质训练时,抓住秋千竿由水平状态开始下摆,到达竖直状态的过程中(如图所示)飞行员所受重力的瞬时功率的变化情况是( )
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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:
对飞行员受力及运动分析如图所示,在A位置,飞行员受重力但速度为0,所以P=mgv=0;在B位置,飞行员受重力mg,速度为v,α=90°,所以P=Fvcos α=0;在A、B之间的任意位置C, 0°