内容正文:
课时跟踪检测(十七) 功率
A级——学考达标
1.下列关于功率的说法中正确的是( )
A.由P=可知,机械做功越多,其功率越大
B.由P=Fv可知,汽车的牵引力越大,其发动机功率越大
C.由P=Fv可知,汽车的速度越大,其发动机功率越大
D.由P=Fv可知,发动机在额定功率下工作时,汽车的速度越大,其牵引力越小
解析:选D 功率是单位时间内做功的多少,做功多,功率不一定大,还与时间有关,故A错误;由公式P=Fv可知,发动机功率一定时,速度越大,牵引力越小;速度越小,牵引力越大,故B、C错误,D正确。
2.(2023·山西朔州高一检测)如图所示,两个相同的小球A、B离地面高度相同,A以v0水平抛出做平抛运动,同时B做自由落体运动,不计空气阻力。两球到达地面的过程中,下列说法错误的是( )
A.两球重力做的功相等
B.两球下落过程中重力做功的功率随时间不均匀增加
C.两球重力做功的平均功率相等
D.落地时两球重力做功的瞬时功率相等
解析:选B 重力做功等于重力与高度的乘积,两小球下落高度相同,故重力做功相同,A正确;两球下落过程中重力做功的功率P=mgvy=mg·gt=mg2t,随时间均匀增加,B错误;因为重力做功相同,下落时间相同,所以重力对两小球做功的平均功率相同,C正确;落地时,两小球的竖直分速度相同,故重力对两小球做功的瞬时功率相同,D正确。本题选错误的,故选B。
3.(2023·烟台学考检测)如图所示,从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体,物体在空中运动3 s落地,不计空气阻力,g取10 m/s2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为( )
A.300 W B.400 W
C.500 W D.700 W
解析:选A 物体落地前瞬间竖直方向速度vy=gt=30 m/s,所以重力的瞬时功率PG=Gvy=300 W,故A正确。
4.某款新能源汽车正在进行爬坡实验,速度的大小为v,如图所示。保持发动机输出功率不变,为使牵引力变为原来的2倍,速度的大小应变为( )
A.0.25v B.0.5v
C.2v D.4v
解析:选B 设汽车牵引力为F,由功率的公式P=Fv,发动机功率不变,为使牵引力变为原来的2倍,F′=2F,v′==,所以速度大小应变为0.5v,B正确。
5.用水平恒力F作用在物体上,使物体在光滑水平面上移动距离x,这个过程中F做功W1,功率为P1;若用同样大小的力F平行于斜面方向向上作用于该物体上,使物体沿粗糙斜面向上移动的距离也是x,斜面倾角为30°,这个过程中F做功W2,功率为P2,则( )
A.W1<W2 B.W1>W2
C.P1<P2 D.P1>P2
解析:选D 两次做功过程力的大小相等,位移大小相等,根据功的计算公式W=Fx可知,W1=W2,故A、B错误;在光滑水平面上运动的加速度大,根据位移时间公式知,在光滑水平面上的运动时间短,根据功率的计算公式P=可知P1>P2,故C错误,D正确。
6.(2023·浙江杭州高一检测)到了周末,越来越多的市民选择去西湖边骑行。一个成年人以正常的速度骑自行车,受到阻力为总重力的0.03倍,则成年人骑自行车行驶时的功率最接近于( )
A.10 W B.100 W
C.500 W D.1 000 W
解析:选B 一个成年人的质量约为60 kg,自行车质量约为20 kg,总重力G=mg=800 N,人骑车速度大约为5 m/s,因此P=Fv=0.03Gv=120 W,因此成年人骑自行车行驶时的功率最接近100 W。故选B。
7.(多选)如图所示,质量为m=2 kg的小球,以v0=15 m/s的初速度,朝着一个倾角为θ=37°的斜面平抛出去,它落到斜面上时的速度方向刚好和斜面垂直,则( )
A.该小球落到斜面上的瞬间重力对小球做功的瞬时功率为400 W
B.该小球落到斜面上的瞬间重力对小球做功的瞬时功率为200 W
C.整个平抛运动过程中重力对小球做功的平均功率为400 W
D.整个平抛运动过程中重力对小球做功的平均功率为200 W
解析:选AD 小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,故小球击中斜面前瞬间,速度方向与竖直方向的夹角为θ,tan θ=,解得vy=20 m/s,此时重力做功的瞬时功率为P=mgvy=2×10×20 W=400 W,选项A正确,B错误;平抛运动的时间为t==2 s,下降的高度为h=gt2=20 m,重力做功的平均功率P==200 W,选项C错误,D正确。
8.如图为一中学生做引体向上的示意图。引体向上分为两个过程:身体从最低点升到最高点的“上引”过程,身体从最高点回到最低点的“下放”过程。某同学在30 s内连续完成10个完整的引体向上,假设每次“上引”过程重心升高的高度大约为50