1、功率高中物理必修二(鲁科版) 进阶练习(一)1. 一个小孩站在船头,按图两种情况用同样大小的力拉绳,经过相同的时间t(船未碰撞),小孩所做的功W1、W2及在时间t内小孩拉绳的功率P1、P2的关系为( )A.W1W2,P1P2B.W1W2,P1P2C.W1W2,P1P2D.W1W2,P1P2【答案】:B【解析】:解析:小孩所做的功,在第一种情况下是指对自身(包括所站的船A)做的功,在第二种情况下除对自身(包括所站的船A)做功外,还包括对另外一小船B做功。设水的阻力恒定不变,则两种情况下对自身(包括所站的船A)所做的功相等(想一想,为什么?),而在第二种情况下人对另外的小船B多做了一部分功,因此有
2、W1W2,又由公式P=可知P1P2,故选B。2. 质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落,以地面作为零势能面。当小球的动能和重力势能相等时,重力的瞬时功率为( ) A.2mg B.mg C. mg D. mg 【答案】:B【解析】:在小球的动能和重力势能相等时,设此时的高度为h,物体的速度为v,则根据机械能守恒可得:由于:所以,所以此时的速度的大小为:此时重力的瞬时功率为:故选B.3. 质量为2t的汽车,发动机功率为30kW,在水平公路上可以54km/h的最大速率匀速行驶若保持功率不变,当速率为36km/h时,瞬时加速度为 ( ) A零B0.5m/s2C1m/s2 D1.5m/s2.【答案】
3、:B【解析】:P =30KW=301000W,V1=54km/h=15m/s匀速行驶时,牵引力=阻力即:f=F=P/V1=301000/15=2000NV2=36km/h=10m/s时,牵引力F=P/V2=301000/10=3000N则:加速度a=(F- f)/m =(3000-2000)/(21000)=0.5m/S2故选B.4. 设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度的平方成正比,当飞机以速度v水平匀速飞行时,发动机的功率为P,若飞机以速度3v匀速水平飞行时,发动机的功率为( )A.3P B.9P C.18P D.27P【答案】:D【解析】:飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比,即F=k
4、v2当飞机匀速飞行时,牵引力大小等于阻力,即F=F=kv2,则发动机的功率为P=Fv=kv3,即发动机的功率与速度的三次方成正比。所以,当飞机的速度变为原来三倍时,发动机的功率变为原来的27倍,所以选项D正确5. 质量为m的物体从静止开始自由下落,不计空气阻力,在t秒内重力对物体做功的平均功率是( )Amg2t Bmg2t/2 Cmgt/4 Dmgt 【答案】:B【分析】:本题要注意瞬时功率及平均功率,P=FV既可求平均功率也可求瞬时功率,当速度为平均速度时为平均功率,当速度为瞬时速度时为瞬时功率【解答】:物体做自由落体运动,ts末的速度v=gt,ts内物体平均速度:由PFVmgV得:则平均功
5、率为: 故B正确。功率高中物理必修二(鲁科版)晋江市侨声中学 张鹉进阶练习(二)1飞行员进行素质训练时,抓住秋千绳由水平状态开始下摆,到达竖直状态的过程中如图,飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是( )A一直变大 B一直变小 C先变大后变小 D先变小后变大【答案】:C【解析】:根据P=Gvcos(是杆与水平方向的夹角)可知,当=0时,v=0,P=0;=90时,cos=0,P=0,其他情况P0.所受重力的瞬时功率P=FV=GV,G是恒定的,所以只要讨论瞬时速度V的竖直方向分量大小先开始飞行员向下加速,所以V增大而后水平方向速度增大,竖直方向速度减小。所以,V减小。题目中主要注意V是竖直方向的分量
6、而不是简单的合速度,因为P=FV中F和V均为矢量,具有一致性。故选C2物体自由落下,速度由0增加到5米/秒和由5米/秒增加到10米/秒的两段时间内,重力做功的平均功率之比是( )A1:2 B1:3 C3:1 D1:1 【答案】:B【解析】:由P=FV求解。取重力加速度g=10m/s2因V=at,重力F=mg速度由零增加到5m/s,时间t1=v/a=v/g=5/10=0.5s通过的路程S1=(gt12)/2=100.50.5/2=1.25m当速度由5m/s增加到10m/s时,时间t2=(V2-V1)/g=5/10=0.5s则:通过的路程S2=Vot2+(gt22)/2=50.5+100.50.5
7、/2=3.75m平均功率之比:W1:W2=FS1:FS2=S1:S2=1:3故选B3. 质量为m的汽车,发动机额定功率为P,它开上一个倾角为的斜坡时受到的阻力为车重的K倍,则车的最大速度为( )AP/mgsin BPcos/mg CPcos/mg(k+sin) DP/mg(k + sin)【答案】:D【解析】:根据功率公式可得:P=Fv,随着速度变大,牵引力F变小,由可知,a变小。直到F=f汽车速度达到最大值。汽车在斜面上,牵引力还需要克服重力沿斜面乡下的分量,因此根据,故选D点评:难度较小,本题通过动态分析,利用P=FV来分析当速度变化后的合外力变化情况,并结合a、v的关系来分析物体速度变化
8、,最终得到在a=0时,物体速度最快。结合受力分析便可得到结果。在这类问题中,重要的是时通过受力分析从而得之a的表达式。4汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶,在t1时刻司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻汽车又开始做匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)则在t1t2的这段时间内()A汽车的加速度逐渐减小B汽车的加速度逐渐增大C汽车的速度先减小后增大D汽车的速度逐渐增大【答案】:A【解析】:本题需要结合公式PFv和Ffma求解t1时刻前,PF0v0fv0,即摩擦力fF0;t1时刻,PF1v0,可见,牵引力F1F0,又F1fma1即F0F0ma1,可得a
9、1F0/2m,负号表示加速度方向与速度方向相反,汽车做减速运动;t1t2时间内,发动机功率保持P不变,速度继续减小,选项C、D错误;根据PFv可知,当速度减小,功率不变时,牵引力F逐渐增大,由Ffma即FF0ma可知,加速度a逐渐减小,选项A正确,B错误本题答案为A.5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【答案】:A【解析】:拖车与汽车脱离之前,牵引力等于摩擦力,脱离之后,汽车受到的摩擦力f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(Ff)/m,而乙汽车保持原来的功率不变做加速运动,根据PFv可知,其牵引力会随其速度的逐渐增大而减小,其加速度大小也会从a(Ff)/m逐渐减小,可见,甲车的速度较大,甲车超前,乙车落后本题答案为A.