4.2 功 率-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习课时作业word（教科版2019）

2　功　率 课时作业·巩固提升 基础巩固 1.对公式P=Fv的理解,下列说法中正确的是(　C　) A.F一定是物体所受的合力 B.P一定是合力的功率 C.此公式中F与v必须共线 D.此公式中F与v可以成任意夹角 解析:公式P=Fv中的F可以是物体的合力,也可以是物体所受的某个力,对应的P可以是合力的功率,也可以是某个力的功率,但F、v必须共线,故C正确。 2.如图所示,光滑水平面上有一个固定的四分之一光滑圆弧轨道,一小球在水平恒力F作用下,沿着圆弧轨道从A点由静止运动到B点,在此过程中F的瞬时功率变化情况是(　C　) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大再减小 D.先减小再增大 解析:在A点,小球速度为零,根据P=Fv可知F的功率为零;在B点,小球速度方向沿切线方向,与F垂直,则F的功率为零;中间运动过程中P=Fvcos θ,θ为速度方向与力F的夹角,可知F的功率不为零,所以F的瞬时功率先增大再减小,故C正确,A、B、D错误。 3.一个质量为m的小球做自由落体运动,那么,在t时间内(小球未落地)重力对它做功的平均功率及在t时刻重力做功的瞬时功率P分别为(重力加速度为g)(　C　) A.=mg2t2,P=mg2t2 B.=mg2t2,P=mg2t2 C.=mg2t,P=mg2t D.=mg2t,P=2mg2t 解析:t时间内重力做功的平均功率===mg2t,t时刻重力做功的瞬时功率P=Fv=mg·gt=mg2t,故C正确。 4.(多选)科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×104 kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N;弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则(　ABD　) A.弹射器的推力大小为1.1×106 N B.弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J C.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 W D.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2 解析:由速度和位移公式可得,v2=2ax,解得a=32 m/s2,由牛顿第二定律可知F+F发-0.2(F+F发)=ma,解得 F=1.1×106 N,故A、D正确;弹射器对舰载机所做的功 W=Fx=1.1×106 N×100 m=1.1×108 J,故B正确;作用时间t== s=2.5 s,平均功率P= W=4.4×107 W,故C 错误。 5.一质量为m的木块静止在光滑的水平地面上,大小为F、方向与水平面成θ角的恒力作用在该木块上,经过时间t,力F的瞬时功率为(　A　) A. B. C. D. 解析:对木块受力分析可知,木块受重力、支持力和力F的作用,由牛顿第二定律可得Fcos θ=ma,所以a=,t时刻的速度为v1=at= ,所以瞬时功率 P=Fv1cos θ=,A正确。 6.质量为m的汽车行驶在平直公路上,运动中所受阻力不变,当汽车的加速度为a,速度为v时,发动机功率为P1;当功率为P2时,汽车行驶的最大速度为(　B　) A. B. C. D. 解析:由题意知F-F阻=ma,P1=Fv,由以上两式得F阻=-ma;当功率为P2时,汽车行驶的最大速度vmax==,B正确。 7.(多选)将三个光滑的平板倾斜固定,三个平板顶端到底端的高度相等,三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3,如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度释放,经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是(　ACD　) A.重力对三个小球所做的功相同 B.沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的重力的平均功率最大 C.三个小球到达底端时的瞬时速度大小相同 D.沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小 解析:设A点距水平面的高度为h,小球的质量为m,对沿AC板下滑的小球,重力做功WAC=mgsin θ1·LAC=mgh,同理可得,重力对三个小球所做的功相同,均为W=mgh,选项A正确;由a=gsin θ以及L==at2可知,t=,故沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球运动的时间最长,根据 =可知,重力的平均功率最小,选项B错误;根据v2=2aL= 2gsin θ·=2gh,可知三个小球到达底端时的瞬时速度大小相同,根据P=mgvsin θ可知,沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小,选项C、D正确。 8.质量为400 kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速,受到的阻力不变,其加速度a和速度的倒数的关系如图所示,则赛车在加速的过程中(　C　) A.速度随时间均匀增大 B.加速度随时间均匀增大 C.输出功率为160 k