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第七章第二节《功率》课时作业
一、单项选择题(只有一个选项正确)
1. 下列物理量属于矢量的是( )
A、功率 B、加速度 C、质量 D、功
【答案】B
【解析】矢量是有大小方向,并且其远算符合平行四边形定则,所以加速度是矢量,功率,质量,功为标量,则B正确;ACD错误;
故选B。
2. 关于公式P=和P=Fv的说法正确的是( )
A、由P=知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B、由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率
C、由P=Fv知,随着汽车速度的增大,它的功率也可以无限制增大
D、功率是表示做功快慢的物理量,而不是表示做功多少的物理量
【答案】D
【解析】A.利用公式P=知道W和t只能计算平均功率,选项A错误;
B.当恒力做功时,公式P=Fv中的v为瞬时速度时,求的是瞬时功率,当v为平均速度时,求的是平均功率,选项B错误;
C.因为汽车的速度v不能无限制增大,汽车的功率也不能无限制增大,选项C错误;
D.功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量,选项D正确;
故选D。
3. 如图所示,设高铁运行时受到的阻力与速度大小成正比,若高铁以速度v匀速行驶,发动机的功率为P。则当高铁速度为2v时,其匀速行驶时发动机的功率为( )
A、2P B、4P C、8P D、16P
【答案】B
【解析】已知高铁运行时受到的阻力与速度大小成正比,即
匀速行驶时
功率
当速度变为2v时
故ACD错误,B正确。
故选B。
4.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在t=T时刻F的功率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】木块加速度
t=T时速度
瞬时功率
故选B。
5.俯卧撑是一种十分常见的健身运动,因其简单易行且对全身肌群均有良好的刺激作用而广受欢迎。如图所示一名男子正在进行俯卧撑锻炼,在锻炼时他的身体可以看做一根直棒。设男子的重心位于P点,男子两手、两脚连线的中点分别为M、N,则过重心的重垂线与M、N的水平距离分别为与,如果该男子在一分钟内共完成俯卧撑三十次,每一次他的肩部上升的高度都约为0.4m。已知该男子的体重约为80kg,取,那么他在一分钟内共克服重力做功和对应的平均功率大约为( )
A、576J,9.6W B、5760J,96W C、5760J,192W D、576J,19.2W
【答案】B
【解析】如图所示
设重心上升的高度为h,根据几何知识可得
解得
故做一次俯卧撑克服重力做功为
所以一分钟克服重力做功为
功率约为
故选B。
6. 图甲所示的救生缓降器由挂钩(或吊环)、吊带、绳索及速度控制装置等组成,是一种可使人沿(随)绳(带)缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示,高层建筑工人在一次险情中,将安全带系于腰部,从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆,图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量m=70kg,,则下列说法中错误的是( )
A、发生险情处离地面的高度为
B、加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为
C、整个过程中工人重力做功为
D、时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为
【答案】C
A.根据速度图像的面积表示位移,则发生险情处离地面的高度为
所以A正确,不符合题意;
B.根据速度图像的斜率表示加速度,则有
根据牛顿第二定律有 解得 所以B正确,不符合题意;
C.整个过程中工人重力做功为 ,所以C错误,符合题意;
D.时的加速度为
根据牛顿第二定律有 解得
根据图像可知时的速度为
时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为:,所以D正确,不符合题意;
故选C。
7. 一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的倍,g取10m/s2,则( )
A、汽车在前5s内的阻力为200N
B、汽车在前5s内的牵引力为6×103N
C、汽车的额定功率为40kW
D、汽车的最大速度为20m/s
【答案】B
【解析】A.汽车受到地面的阻力为车重的倍,则阻力,,故A错误;
B.由图可知前5s的加速度
根据牛顿第二定律,,故B正确;
CD.经分析可知5s末达到额定功率,根据功率表达式
最大速度,故CD错误。
故选B。
8.汽车从静止匀加速启动,最后做匀速运动,其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如图所示,其中错误的是( )
A、 B、 C、 D、
【答案】B
【解析】汽车最开始做初速度为0的匀加速直线运动,当达到额定功率时,匀加速结束,然后做加速度逐渐减小的加速运动,直至最后做匀速运动。开始匀加速阶段,有
设匀加速刚结束时的速度为,有
最后匀速时,有,即
综上所述,匀加速的末