内容正文:
课时作业(12) 功 率
[对应学生用书P135]
1.下列关于功率的叙述正确的是( )
A.力做功越多,则功率越大
B.施加在物体上的力越大,则功率越大
C.知道某段时间内所做的功W和做功时间t,即可求出本段时间内任一时刻的功率
D.实际功率可以不等于额定功率
D [由P=可知,在相同时间内,做功多的功率大,故A错误;由P=Fv可得,在速度相同时,施加在物体上的力越大,功率越大,故B错误;由P=计算出的功率是某段时间内的平均功率,不能得出任一时刻的功率,故C错误;实际功率为机械在实际工作条件下的功率,可以不等于额定功率,故D正确.]
2.汽车在上坡时往往要减速行驶,这样做的主要目的是( )
A.提高发动机的功率
B.节省燃油
C.增大发动机的牵引力
D.提高传动机械的效率
C [根据P=Fv,在功率一定时,减小速度是为了获得更大的牵引力.]
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=Fx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,在光滑水平面上的平均功率较大,故D正确.]
4.质量是5 t的汽车在水平路面上由静止开始以2.2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,所受阻力是1.0×103N,则汽车启动后第1 s末发动机的瞬时功率是( )
A.2 kW B.11 kW
C.20 kW D.26.4 kW
D [根据牛顿第二定律有F引-F阻=ma,得F引=ma+F阻=1.2×104N,而由vt=at知汽车启动后第1 s末的速度为vt=2.2 m/s,由P=Fv得第1 s末发动机的瞬时功率P=1.2×104×2.2 W=2.64×104W=26.4 kW,D正确.]
5.一名同学在二楼教室窗口把一个篮球用力水平抛出,篮球落地时重力的瞬时功率约为( )
A.5 W B.50 W
C.500 W D.5 000 W
B [此题为估算题,二楼教室窗口到地面的高度大约为4 m,一个篮球的质量大约有0.6 kg,篮球落地时的竖直分速度v1== m/s≈9 m/s.重力的瞬时功率P=mgv1=54 W,故B正确.]
6.如图所示,坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m,在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ,则雪橇受到的( )
A.支持力做的功为mgl
B.重力做的功为mgl
C.拉力做的功为Fl cos θ
D.滑动摩擦力做的功为-μmgl
C [支持力和重力与位移的方向垂直,不做功,故A、B错误;拉力和摩擦力分别做的功为WF=Fl cos θ,Wf=-μ(mg-F sin θ)l,故C正确,D错误.]
7.如图所示,质量为60 kg的运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒.已知重心在c点,其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa、ob分别为0.9 m和0.6 m.若她在1 min 内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4 m,则克服重力做的功和相应的功率分别约为( )
A.430 J,7.2 W B.4 300 J,72 W
C.720 J,12 W D.7 200 J,120 W
B [根据相似三角形可得,运动员每次做俯卧撑的重心升高h=0.24 m,克服重力做功W=mgh=60×10×0.24 J=144 J,所以1 min内克服重力做功为W总=nW=4 320 J,功率P==72 W,故B正确.]
8.如图甲所示,质量为1.0 kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1.0 s 末将拉力撤去,物体运动的vt图像如图乙所示,试求:(g取10 m/s2)
(1)拉力F的大小;
(2)拉力F在第1 s内的平均功率.
解析 (1)设斜面倾角为α,由vt图像知,当撤去拉力F后,物体做匀减速直线运动,加速度大小a=6 m/s2.
由牛顿第二定律得f+mg sin α=ma=6 N,
当物体受拉力F的作用时,由牛顿第二定律得
F-f-mg sin α=ma′,
其中由vt图像知受拉力F作用时的加速度
a′=12 m/s2,所以F=18 N.
(2)物体在拉力F作用下的位移为
x=a′t2=6 m,
所以拉力F在第1 s内的平均功率为
== W=108 W.
答案 (1)18 N (2)108 W
9.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