1、2.功率课后作业提升一、选择题1.下列对功率的理解,正确的是( )A.功率大说明物体做功多B.功率小说明物体做功少C.物体做功越多,其功率越大D.物体做功越快,其功率越大解析:功率大小表示做功快慢,功率越大,做功越快,D 正确.答案:D2.汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地.汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力,且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力.汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动,它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内,位移 s 随时间 t 的变化关系可能是( )解析:汽车由公路驶入沙地,受到的阻力变大,汽车减速;当汽车驶出沙地,受到的阻力变小,汽车的速度变大,稳定后的速度与
2、驶进沙地前的速度相等,在沙地的速度也不会为零,A 项正确.答案:A3.质量为 5t 的汽车在水平路面上由静止开始以 2.2m/s2 的加速度做匀加速直线运动,所受阻力是1.0103 N,则汽车起动后第 1s 末发动机的瞬时功率是( )A.2kW B.11kWC.20kW D.26.4kW解析:由牛顿第二定律得 F-f=ma,所以 F=ma+f=1.2104N.由 v=at 知汽车起动后第 1s 末的速度为 v=2.2m/s由 P=Fv 得第 1s 末发动机的瞬时功率 P=1.21042.2W=2. 64104W,D 正确.答案:D4.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示
3、.到达竖直状态的过程中,飞行员受到的重力的瞬时功率变化情况是( )A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大答案:C5.质量为 m 的物体从静止开始做加速度为 a 的匀加速直线运动,在运动时间为 t 的过程中合外力对它做功的平均功率为( )A.ma2t B. ma2tC.2ma2t D. ma2t22解析:物体所受的合外力为 F=ma,t 时间内位移为 x=at2.由 P= 可知,合外力做功的平均功率为P= ma2t.=122 =12答案:B6.如图所示,一个小孩站在船头,用同样大小的力拉绳.在甲、乙两种情况中,经过相同的时间 t(船未碰撞), 小孩做的功 W1、W 2 及功率
4、P1、P 2 的关系为( )A.W1W2,P1=P2B.W1=W2,P1=P2C.W1W2,P1P2D.W1W2,P1=P2解析:小孩做的功,在甲情况下是指对自身(包括所站的船)做的功,在乙情况下除对自身( 包括所站的船)做的功外,还包括对另一小船做的功.在两种情况下由于力相同,则小孩自身及所站的小船在两种情况下的加速度也相同,因而位移也就相等了.这样,两种情况中小孩对自身(包括所站的船)所做的功相等,但在乙情况下小孩还对另一小船做了功,因此 W1W2,又由功率的定义式 P=得 P1P2.答案:C二、非选择题7.一个质量为 4kg 的木块,沿倾角为 37的光滑斜面由静止开始下滑.( g 取 1
5、0m/s2,sin37=0.6)求:(1)木块下滑 4s 时重力的瞬时功率;(2)在这 4s 内重力的平均功率.解析:(1)木块沿斜面匀加速下滑,由牛顿第二定律得mgsin37=ma4s 末木块的速度为 v=at由式解得 a=6m/s2,v=24m/s木块下滑 4s 时重力的瞬时功率为P=mgvsin37=210240.6W=288W.(2)木块在 4s 内的位移为x= at2= 642m=48m12 12在这 4s 内重力的平均功率为W=144W.=37 =210480.64答案:(1)288W (2)144W8.一辆总质量为 15t 的卡车,其额定功率是 180kW,假定它在平直的公路上运
6、动时受到的阻力是卡车总重的 0.03 倍,试求:(1)卡车以 1.5m/s2 的加速度由静止开始匀加速运动所经历的时间.(2)分析卡车的运动情况 ,并求出卡车运动的最大速度 .解析:(1)卡车以恒定的加速度 a=1.5m/s2 加速时,由牛顿第二定律得:F-f=ma,所以F=f+ma=0.31500010N+150001.5N=27000N在此阶段卡车的牵引力保持不变,但卡车的速度不断增加,卡车的实际功率不断增大,当功率增大到额定功率时,P 额 =Fv所以 v= m/s额=203所以 t= s=4.4s.=2031.5(2)当达到额定功率后 ,随着车速的增大 ,牵引力变小,加速度变小,当加速度减小到 0 时,卡车速度达到最大,之后做匀速运动,此时 F=f故 vmax= m/s=40m/s.额= 1801030.031510310答案:(1)4.4s (2)见解析 40m/s