
1.(2021春·山東青島·高一期中)關(guān)于功率的概念,下列說法正確的是( )
A.力對物體做的功越多,其功率就越大
B.功率是描述物體做功快慢的物理量
C.由可知,汽車發(fā)動機(jī)的功率隨速度的增大而增大
D.當(dāng)汽車在水平路面上勻速行駛時,合外力為零,發(fā)動機(jī)的實際功率也為零
【答案】B
【詳解】A.根據(jù)
可知,力對物體做的功越多,力做功的功率不一定越大,A錯誤;
B.功率是描述物體做功快慢的物理量,B正確;
C.從公式
可知,當(dāng)牽引力一定的情況下,汽車的發(fā)動機(jī)瞬時功率可以隨速度的不斷增大而提高,當(dāng)功率達(dá)到額定功率后,隨著速度的增大,功率保持不變,牽引力減小,C錯誤;
D.當(dāng)汽車在水平路面上勻速行駛時,合外力為零,此時牽引力等于阻力,發(fā)動機(jī)的實際功率不為零,D錯誤。
故選B。
2.(2023·全國·高一假期作業(yè))關(guān)于“手動擋”汽車爬陡坡,下面司機(jī)的操作合理的是( )
A.司機(jī)只要踩油門即可,無需關(guān)心擋位是否合適
B.為了提高速度沖上陡坡,司機(jī)應(yīng)該換擋位至“高速擋”
C.為增大牽引力,司機(jī)應(yīng)該換擋位至“低速檔”
D.司機(jī)應(yīng)該換擋位至“高速擋”,并踩油門
【答案】C
【詳解】根據(jù)
P=Fv
在功率一定的情況下,當(dāng)速度減小時,汽車牽引力增大,此時容易上坡,所以為增大牽引力,司機(jī)應(yīng)該換擋位至“低速檔”。
故選C。
3.(2021·全國·高一專題練習(xí))用水平恒力F作用在物體上,使物體在光滑水平面上移動距離x,這個過程中F做功W1,功率為P1;若用同樣大小的力F平行于斜面方向向上作用于該物體上,使物體沿粗糙斜面向上移動的距離也是x,斜面傾角為30°,這個過程中F做功W2,功率為P2,則( )
A.W1W2C.P1P2
【答案】D
【詳解】AB.兩次水平恒力相等,位移相等,根據(jù)功的計算公式
可知,恒力F所做的功相等,故AB錯誤;
CD.在光滑水平面上運動的加速度大,根據(jù)位移時間公式知,在光滑水平面上的運動時間短,根據(jù)功率的計算公式
可知
故C錯誤,D正確。
故選D。
4.(2021·高一課時練習(xí))一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上,從t=0開始,將一個大小為F的水平恒力作用在該木塊上,在t=T時刻F的功率是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】木塊加速度
t=T時速度
瞬時功率
故選B。
5.(2022春·山東德州·高一德州市第一中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖是某地鐵列車從左向右勻速率通過下穿軌道abcd的示意圖,其中bc段水平、ab與cd段的傾角相等,已知整個過程中列車受阻力的大小保持不變(包括摩擦阻力和空氣阻力),在ab和bc段,牽引列車的功率分別為P1和P2,則在cd段牽引列車的功率為( )
A.2P2-P1B.P2-P1C.D.
【答案】A
【詳解】在ab段,由牛頓第二定律得
在bc段,由牛頓第二定律得
在cd段,由牛頓第二定律得
聯(lián)立解得
故選A。
平均功率與瞬時功率
6.(2022·全國·高一專題練習(xí))體育課進(jìn)行體能測試:原地盡力豎直起跳,連續(xù)1分鐘。質(zhì)量為的小李每次跳躍的過程中,腳與地面的接觸時間為跳躍一次所需時間的,重心每次離開地面的高度均為。取重力加速度大小,不計空氣阻力。下列說法正確的是( )
A.小李1分鐘內(nèi)跳躍的次數(shù)為40
B.小李起跳時的速度大小為
C.小李上升過程中克服重力做的功為
D.小李上升過程中克服重力做功的平均功率為
【答案】D
【詳解】A.小李每次跳躍騰空的時間
完成一次跳躍的時間
1分鐘內(nèi)跳躍的次數(shù)
故A錯誤;
B.小李起跳時的速度大小
故B錯誤;
C.小李上升過程中克服重力做的功
故C錯誤;
D.因此該過程中小李克服重力做功的平均功率
故D正確。
故選D。
7.(2021秋·山西朔州·高一應(yīng)縣一中校考期末)如圖所示,兩個相同的小球A、B離地面高度相同,A以v0水平拋出做平拋運動,同時B做自由體運動,不計空氣阻力。兩球到達(dá)地面的過程中,下列說法錯誤的是( )
A.兩球重力做的功相等
B.兩球下落過程中重力做功的功率隨時間不均勻增加
C.兩球重力做功的平均功率相等
D.落地時兩球重力做功的瞬時功率相等
【答案】B
【詳解】A.重力做功等于重力與高度的乘積,兩小球下落高度相同,故重力做功相同,A正確;
B.兩球下落過程中重力做功的功率
隨時間均勻增加。B錯誤;
C.因為重力做功相同,下落時間相同,所以重力對兩小球做功的平均功率相同,C正確;
D.落地時,兩小球的豎直分速度相同,故重力對兩小球做功的瞬時功率相同,D正確。
選錯誤的,故選B。
8.(2022春·海南??凇じ咭缓?谑协偵饺A僑中學(xué)??计谀ǘ噙x)如圖所示,甲、乙、丙三個光滑斜面,它們的高度相同、傾角不同,,現(xiàn)讓完全相同的物塊沿斜面由靜止從頂端運動到底端。關(guān)于物塊沿不同斜面運動時重力做功W和重力做功的平均功率P,下列說法正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】CD
【詳解】AC.三個物體下降的高度相同,根據(jù)
可知,重力做功相同,A錯誤,C正確;
BD.由牛頓第二定律
得,物體下滑的加速度為
由運動學(xué)公式
解得
又因為
所以
根據(jù)
所以有
B錯誤,D正確。
故選CD。
9.(2022·全國·高一專題練習(xí))(多選)如圖所示,質(zhì)量為的小球,以的初速度,朝著一個傾角為的斜面平拋出去,它落到斜面上時的速度方向剛好和斜面垂直,則( )
A.該小球落到斜面上的瞬間重力對小球做功的瞬時功率為400W
B.該小球落到斜面上的瞬間重力對小球做功的瞬時功率為200W
C.整個平拋運動過程中重力對小球做功的平均功率為400W
D.整個平拋運動過程中重力對小球做功的平均功率為200W
【答案】AD
【詳解】AB.小球落到一傾角為的斜面上時,其速度方向與斜面垂直,故小球擊中斜面前瞬間,速度方向與豎直方向的夾角為
解得
此時重力做功的功率為
選項A正確,B錯誤;
CD.平拋運動的時間為
下降的高度為
重力做功的平均功率
選項C錯誤,D正確。
故選AD。
10.(2022·全國·高一專題練習(xí))(多選)一物體放在水平地面上,如圖1所示,已知物體所受水平拉力F隨時間t的變化情況如圖2所示,物體相應(yīng)的速度v隨時間t的變化關(guān)系如圖3所示,則( )
A.0~4s時間內(nèi)水平拉力的做功大小為18J
B.0~6s時間內(nèi)合外力的做功大小為4J
C.t=5s時合外力做功功率為4J/s
D.0~8s時間內(nèi)物體克服摩擦力所做的功30J
【答案】AD
【詳解】A.0~4s時間內(nèi)拉力恒定為3N,位移為v-t圖像的面積,則拉力做的功為
故A正確;
B.4s~6s時間內(nèi)物體做勻速運動,受到的拉力與滑動摩擦力平衡,滑動摩擦力等于2N,合力為0做功為0,0~4s是滑動摩擦力等于2N,合力為1N,則0~6s合力做的功為
故B錯誤;
C.t=5s時物體勻速運動,合外力為0,合外力做功的功率也為0,故C錯誤;
D.根據(jù)B選項分析,滑動摩擦力為2N,則0~8s時間內(nèi),物體克服摩擦力所做的功為
故D正確。
故選AD。
額定功率與實際功率
11.(2021春·江蘇徐州·高一階段練習(xí))某汽車發(fā)動機(jī)銘牌上標(biāo)有“”的字樣,其表示( )
A.實際功率B.瞬時功率C.平均功率D.額定功率
【答案】D
【詳解】發(fā)動機(jī)銘牌上標(biāo)注的“”,指的是發(fā)動機(jī)的額定功率。
故選D。
12.(2021春·江蘇南京·高一金陵中學(xué)期中)質(zhì)量為1.0×103kg的汽車,發(fā)動機(jī)的額定功率為90kW,該汽車在水平路面上行駛,當(dāng)速度大小為20m/s時,汽車的牽引力大小為1.0×103N。此時,汽車發(fā)動機(jī)輸出的實際功率是( )
A.15kWB.20kWC.30kWD.90kW
【答案】B
【詳解】汽車發(fā)動機(jī)輸出的實際功率是
故選B。
13.(2021春·安徽滁州·高一期末)質(zhì)量為的汽車發(fā)動機(jī)額定功率為80kw,若汽車在平直公路上所受阻力大小恒為,下列說法正確的是( )
A.汽車在公路上的最大行駛速度為
B.汽車以額定功率啟動,當(dāng)汽車速度為時,加速度為
C.汽車以的加速度做勻加速運動后第2s末發(fā)動機(jī)實際功率為32kw
D.汽車以的加速度做勻加速運動所能維持的時間為6s
【答案】C
【詳解】A.機(jī)車起動問題中的最大速度
解得
故A錯誤;
B.汽車以額定功率啟動,當(dāng)汽車速度為時
根據(jù)牛頓第二定律可知
解得
故B錯誤;
C.汽車以的加速度做勻加速運動后,第2s末速度為
根據(jù)牛頓第二定律可知
解得
聯(lián)立解得
故C正確;
D.汽車以的加速度做勻加速運動
聯(lián)立可得
聯(lián)立解得
故D錯誤。
故選C。
14.(2022春·安徽黃山·高一期末)(多選)質(zhì)量為2000kg的汽車在平直公路上行駛,其所能達(dá)到的最大速度為30m/s,設(shè)汽車所受阻力為車重的0.2倍(即)。如果汽車在運動的初始階段是以3m/s2的加速度由靜止開始做勻加速行駛,,下列說法正確的是( )
A.汽車的額定功率80kWB.汽車在勻加速行駛時的牽引力10000N
C.汽車做勻加速運動的最長時間4sD.汽車在第3s末的瞬時功率48kW
【答案】BC
【詳解】A.由題可知,汽車先做勻加運動,當(dāng)達(dá)到額定功率時,汽車開始做加速度減小的加速運動,當(dāng)牽引力等于阻力時,汽車再做勻速運動,且此時速度達(dá)到最大,所以當(dāng)
時
則汽車的額定功率為
所以A錯誤;
B.根據(jù)牛頓第二定律可得,汽車在勻加速行駛時的牽引力為
所以B正確;
C.由AB選項分析可得,汽車做勻加速運動的末速度為
則由運動學(xué)公式
得,汽車做勻加速運動的最長時間為
所以C正確;
D.根據(jù)C選項可知,汽車在第3s末還處于勻加速運動狀態(tài),則根據(jù)運動學(xué)公式,可得第3s末時汽車的瞬時速度為
則此時的瞬時功率為
所以D錯誤。
故選BC。
15.(2021春·重慶·高一期末)(多選)如圖所示,吊車下方吊一個質(zhì)量為500kg的重物,二者一起保持恒定的速度沿水平方向做勻速直線運動。某時刻開始,吊車以10kW的恒定功率將重物向上吊起,經(jīng)t=5s重物達(dá)到最大速度。忽路空氣阻力,取g=10m/.則在這段t時間內(nèi)( )
A.重物的最大速度為2m/s
B.重物克服重力做功的平均功率為9.8kW
C.重物做勻變速曲線運動
D.重物處于超重狀態(tài)
【答案】BD
【詳解】A.物體水平方向勻速運動,豎直方向做變加速運動,在豎直方向,當(dāng)牽引力等于阻力時,豎直方向獲得最大速度,則
故速度
故A錯誤;
B.在豎直方向,根據(jù)動能定理可知
解得
重物克服重力做功的平均功率為
故B正確;
C.物體水平方向勻速運動,豎直方向加速運動,所以物體的加速度即豎直方向的加速度,在豎直方向,有
由于功率恒定,當(dāng)增大時,牽引力F減小,所以加速度減小,又因合力方向與物體速度方向不共線,所以物體做變速曲線運動,故C錯誤;
D.由于物體在豎直方向做加速運動,所以物體受到的向上的拉力大于重力,故處于超重狀態(tài),故D正確。
故選BD。
16.(2021秋·福建福州·高一福建省福州格致中學(xué)期末)(多選)起重機(jī)將一重物豎直向上吊起,吊繩的拉力隨重物的速率變化關(guān)系如圖所示,已知重物的速率達(dá)到以后,起重機(jī)的輸出功率就恒定不變,取,忽略空氣阻力和一切摩擦.下列說法正確的是( )
A.重物勻加速上升的時間為
B.重物勻速上升時的速度為
C.重物變加速上升的位移為
D.重物勻速上升時,起重機(jī)的輸出功率為
【答案】BD
【詳解】AD.根據(jù)圖像可知,重物勻速上升時,牽引力為 ,則根據(jù)平衡條件可知,重力為,重物的速率達(dá)到以后,起重機(jī)的輸出功率就恒定不變,則起重機(jī)的輸出功率為
勻加速過程,加速度為
故勻加速時間為
故A錯誤D正確
B.當(dāng)勻速上升時
重物勻速上升時的速度為,故B正確。
C.重物如果繼續(xù)勻加速上升,所需時間為
則通過位移為
而達(dá)到額定功率后,重物做的加速度減小的加速,則位移大于對應(yīng)勻加速位移,故C錯誤。
故選BD。
17.(2022春·福建漳州·高一統(tǒng)考期末)如圖甲,一臺起重機(jī)將質(zhì)量的重物由靜止開始豎直向上勻加速提升,4s末達(dá)到額定功率,之后保持該功率繼續(xù)提升重物,5s末重物達(dá)到最大速度。整個過程中重物的圖像如圖乙所示。取,不計額外功率。則( )
A.內(nèi)起重機(jī)的牽引力不變B.內(nèi)重物克服重力做功為
C.起重機(jī)的額定功率D.重物的最大速度
【答案】C
【詳解】A.根據(jù)圖像可知,內(nèi)重物的加速度逐漸減小,根據(jù)牛頓第二定律可得
可知隨著加速度的減小,重機(jī)的牽引力也逐漸減小,A錯誤;
B.根據(jù)圖像可知,內(nèi)重物上升的高度為
內(nèi)重物克服重力做功為
B錯誤;
C.根據(jù)圖像可知,勻加速階段的加速度大小為
根據(jù)牛頓第二定律可得
勻加速階段的牽引力為
4s末達(dá)到額定功率,則有
C正確;
D.當(dāng)牽引力等于重物重力時,重物速度達(dá)到最大,則有
D錯誤。
故選C。
18.(2022春·安徽安慶·高一統(tǒng)考期末)如圖所示,電動機(jī)通過輕繩和輕質(zhì)動滑輪拉起質(zhì)量為m的重物,重物原本靜止,某一時刻電動機(jī)開始以恒定的輸出功率(即指向外界提供的功率)工作。已知重力加速度為g,輕繩足夠長,不計一切摩擦和空氣阻力,忽略滑輪和輕繩的質(zhì)量。以下說法正確的是( )
A.電動機(jī)的輸出功率等于重物重力勢能的變化率
B.若電動機(jī)輸出功率為P,重物速度為v時,重物的加速度為
C.若經(jīng)過時間t,重物的瞬時速度為v,那么重物上升的高度為
D.若電動機(jī)輸出功率為P,重物上升了高度h用時為t,那么重物此時的速度為
【答案】B
【詳解】A.電動機(jī)的輸出功率等于重物機(jī)械能的變化率,故A錯誤;
B.假設(shè)電動機(jī)功率為P,重物速度為v時,電動機(jī)拉動繩子的速率為2v,繩中拉力大小為,重物的加速度為
故B正確;
C.隨速度的增加,加速度減小,即重物做加速度減小的加速運動,則重物上升的高度不等于,故C錯誤;
D.若重物上升了高度h用時為t,電動機(jī)做功為Pt,由動能定理可得
重物此時的速度為
故D錯誤。
故選B。
19.如圖所示,用24N的水平拉力F拉滑輪,可以使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運動,物體B重10N,彈簧測力計的示數(shù)為5N且不變。若不計輪重、彈簧測力計重、繩重和軸摩擦,則下列說法中正確的是( )
A.地面受到的摩擦力為5N
B.滑輪移動的速度為0.4m/s
C.水平拉力F的功率為4.8W
D.在2s內(nèi)繩子對物體A所做的功為4.8J
【答案】D
【詳解】A.對B水平方向受力分析,如圖1所示
由平衡條件得A對B的摩擦力大小
fA=F1=5N
對滑輪水平方向受力分析,如圖2所示
由平衡條件得
F=2T
得
對A水平方向受力分析,如圖3所示
由平衡條件得
T=fB+f地
由牛頓第三定律知
fB=fA=5N
可得
f地=7N
根據(jù)牛頓第三定律知地面受到的摩擦力為
f地′=f地=7N
故A錯誤;
B.由題意知,物體A的速度為
vA=0.2m/s
則滑輪移動的速度為
故B錯誤;
C.水平拉力F的功率為
P=Fv滑=24×0.1W=2.4W
故C錯誤;
D.在2s內(nèi)繩子對物體A所做的功為
W=Tx=TvAt=12×0.2×2J=4.8J
故D正確。
故選D。
20.(2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題)質(zhì)量為的汽車在水平路面上勻速行駛,速度為,受到的阻力大小為。此時,汽車發(fā)動機(jī)輸出的實際功率是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】汽車勻速行駛,則牽引力與阻力平衡
汽車發(fā)動機(jī)的功率
故選C。
21.(2021·浙江·高考真題)中國制造的某一型號泵車如圖所示,表中列出了其部分技術(shù)參數(shù)。已知混凝土密度為,假設(shè)泵車的泵送系統(tǒng)以的輸送量給高處輸送混凝土,則每小時泵送系統(tǒng)對混凝土做的功至少為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】泵車的泵送系統(tǒng)以的輸送量給高處輸送混凝土,每小時泵送系統(tǒng)對混凝土做的功
故選C。
22.(2021·北京·高考真題)如圖所示,高速公路上汽車定速巡航(即保持汽車的速率不變)通過路面abcd,其中ab段為平直上坡路面,bc段為水平路面,cd段為平直下坡路面。不考慮整個過程中空氣阻力和摩擦阻力的大小變化。下列說法正確的是( )
A.在ab段汽車的輸出功率逐漸減小B.汽車在ab段的輸出功率比bc段的大
C.在cd段汽車的輸出功率逐漸減小D.汽車在cd段的輸出功率比bc段的大
【答案】B
【詳解】AB.在ab段,根據(jù)平衡條件可知,牽引力
所以在ab段汽車的輸出功率
不變,在bc段牽引力
bc段的輸出功率
故A錯誤B正確;
CD.在cd段牽引力
汽車的輸出
在cd段汽車的輸出功率不變,且小于bc段,故CD錯誤。
故選B。
23.(2021·重慶·高考真題)(多選)額定功率相同的甲、乙兩車在同一水平路面上從靜止啟動,其發(fā)動機(jī)的牽引力隨時間的變化曲線如圖所示。兩車分別從和時刻開始以額定功率行駛,從和時刻開始牽引力均視為不變。若兩車行駛時所受的阻力大小與重力成正比,且比例系數(shù)相同,則( )
A.甲車的總重比乙車大B.甲車比乙車先開始運動
C.甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同D.甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同
【答案】ABC
【詳解】A.根據(jù)題述,兩車額定功率P相同,勻速運動后牽引力等于阻力,因此甲車阻力大于乙車阻力,根據(jù)甲車時刻后和乙車時刻后兩車牽引力不變,甲車牽引力大于乙車可知
可知甲車的總重比乙車大,故A正確;
B.如圖所示
甲車在A點所對應(yīng)的時刻牽引力與阻力瞬間相等,所以甲車從這個時刻開始,做加速運動;乙車在B點所對應(yīng)的時刻牽引力與阻力瞬間相等,乙車從這個時刻開始加速,所以甲車比乙車先開始運動,故B正確;
C.兩車分別從和時刻開始以額定功率行駛,這兩個時刻,兩車的牽引力等大,由
可知,甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同,故C正確;
D.時刻甲車達(dá)到最大速度,時刻乙車達(dá)到最大速度,根據(jù)汽車的額定功率
可知由于甲車的總重比乙車大,所以甲車在時刻的速率小于乙車在時刻的速率,故D錯誤。
故選ABC。
24.(2021·浙江·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,質(zhì)量m=2kg的滑塊以v0=16m/s的初速度沿傾角θ=37°的斜面上滑,經(jīng)t=2s滑行到最高點。然后,滑塊返回到出發(fā)點。已知sin37°=0.6,cs37°=0.8,求滑塊
(1)最大位移值x;
(2)與斜面間的動摩擦因數(shù);
(3)從最高點返回到出發(fā)點的過程中重力的平均功率P。
【答案】(1)16m;(2)0.25;(3)67.9W
【詳解】(1)小車向上做勻減速直線運動,有
得
(2)加速度
上滑過程
得
(3)下滑過程
由運動學(xué)公式
重力的平均功率
發(fā)動機(jī)最大輸出功率()
332
最大輸送高度(m)
63
整車滿載質(zhì)量()
最大輸送量()
180
這是一份高中人教版 (2019)1 功與功率精品鞏固練習(xí),共16頁。試卷主要包含了功率等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二冊1 功與功率綜合訓(xùn)練題,共11頁。試卷主要包含了1功和功率,1m/s2;,5×104J,25m等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份物理1 功與功率優(yōu)秀第1課時課后練習(xí)題,文件包含81《功和功率》第1課時功分層練習(xí)原卷版-人教版高中物理必修二docx、81《功和功率》第1課時功分層練習(xí)解析版-人教版高中物理必修二docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共30頁, 歡迎下載使用。
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