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课时作业(二) 功 率
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.(多选)关于力对物体做功的功率,下面几种说法中正确的是( )
A.力对物体做功越多,这个力的功率就越大
B.力对物体做功的时间越短,这个力的功率就越大
C.力对物体做功少,其功率可能很大;力对物体做功多,其功率也可能较小
D.功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量
CD [功率P=,表示单位时间内所做的功。当t一定时,W越大,P越大,当W一定时,t越小,P越大。可见P由W、t共同决定,只强调一个因素的说法是错误的,故A、B错误。如果W较小,但当t更小时,P就可能很大;如果W较大,但当t更大时,P就可能较小,故C正确,由P=知P是表示做功快慢的物理量,P越大表示单位时间内 做功越多,即做功越快,故D正确。]
2.(多选)关于额定功率与实际功率,下列说法中正确的是( )
A.正常条件下可以长时间工作的功率叫额定功率
B.机器在工作时发动机实际输出的功率叫实际功率
C.实际功率可以小于额定功率,但绝不能大于额定功率
D.机器的实际功率可能会暂时超过额定功率,但不能长时间工作
ABD [由额定功率和实际功率的定义可知A、B正确,实际功率通常比额定功率要小,但可能会短时间超过额定功率,故C错误,D正确。]
3.如图所示,物体A、B质量相同,A放在光滑的水平面上,B放在粗糙的水平面上,在相同的力F作用下,由静止开始都通过了相同的位移x,那么( )
A.力F对A做功较多,做功的平均功率也较大
B.力F对B做功较多,做功的平均功率也较大
C.力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同
D.力F对A、B做功相等,但对A做功的平均功率较大
D [由W=Fs知,两种情况下,力F做功相等,但在光滑水平面上用时少,由P=知,在光滑水平面上平均功率较大,故D正确。]
4.一小球由静止释放,不计空气阻力,小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是( )
A [设经过时间t速度大小为v,由功率公式P=Fv知,此时重力的功率P=mgv=mg·gt=mg2t,所以A正确。]
5.质量为1 kg的物体从某一高度自由下落,设5 s内物体未着地,则该物体下落5 s内重力做功的平均功率是(g取10 m/s2)( )
A.50 W B.100 W
C.250 W D.500 W
C [物体做自由落体运动,5 s内下降的高度是h=gt2=×10×52=125 m,重力做的功为W=mgh=1×10×125 J=1 250 J,所以重力的平均功率为P==250 W,故C正确,A、B、D错误。]
6.(2021·上海静安高一期中)京沪杭高铁综合试验运行最高时速达到486.1 km/h,刷新了世界纪录,铁路提速再次引起世人的关注。铁路提速要解决许多具体的技术问题,其中提高火车牵引力功率是一个重要问题,假设匀速行驶时,火车所受阻力与速度的平方成正比,那么当火车分别以150 km/h 和50 km/h的速率在水平轨道上匀速行驶时,火车的牵引力功率之比为( )
A.3∶1 B.9∶1
C.27∶1 D.81∶1
C [由题意知,火车所受阻力为F阻=kv2,而火车匀速行驶时,火车的牵引力大小等于其所受阻力,则火车的牵引力的功率P=kv3,故功率之比为27∶1,所以C正确。]
7.(2021·黑龙江实验中学高一下学期期中)如图所示,质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动,A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑,B做自由落体运动。两物体分别到达地面时,下列说法正确的是( )
A.重力的平均功率> B.重力的平均功率=
C.重力的瞬时功率PA=PB D.重力的瞬时功率PA<PB
D [物体B做自由落体运动,运动时间tB=。A做匀加速直线运动,a=g sin θ,根据=g sin θ·t2得,tA=。重力做功相等,根据=知,A<B,故A、B错误。根据动能定理,mgh=mv2得,物块到达底端时的速度v=。A物体重力的瞬时功率PA=mgv sinθ,B物体重力的瞬时功率PB=mgv.则PA<PB。故D正确,C错误。]
8.(2021·湖南娄底高一期中)质量为1.5×103 kg的汽车以某一恒定功率启动后沿平直路面行驶,且行驶过程中受到的阻力恒定,汽车能够达到的最大速度为30 m/s。若汽车的速度大小为10 m/s时的加速度大小为4 m/s2,则该恒定功率为( )
A.90 kW B.75 kW
C.60 kW D.4 kW
A [汽车以恒定的功率启动,由牛顿第二定律F-F阻=ma和功率Pmax=Fv联立可得-F阻=ma,当速度为10 m/s时的加速度大小为4 m/s2,即:-F阻=4 m;而汽车达到最大速度时加速度为零,有:=F阻;联立两式解得:Pmax=60m=60×1.5