课时作业(17) 第四章 第二节 功率（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（粤教版2019）

课时作业(17)　功率 [对应学生用书P140] 1．一辆汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变，汽车的发动机始终以额定功率输出．关于牵引力和汽车速度，下列说法中正确的是(　　) A．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大 B．汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大 C．汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大 D．当牵引力等于零时，速度达到最大值 C　[汽车的发动机输出功率恒定，即P一定，则由公式P＝Fv可得出v增大，此时F减小，但由于合外力方向与汽车方向一致，因此汽车速度仍在增大；当汽车受到的牵引力和阻力相等时，汽车速度达到最大值，而后做匀速直线运动，故C正确．] 2．如图所示，质量为50 kg的同学在做仰卧起坐运动．若该同学上半身的质量约为全身质量的，她在1 min内做50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3 m，则她克服重力做的功W和相应的功率P约为(　　) A．W＝4 500 J　P＝75 W B．W＝4 500 J　P＝7.5 W C．W＝3 600 J　P＝60 W D．W＝3 600 J　P＝6 W A　[每次上半身重心上升的距离均为0.3 m，则她每一次克服重力做的功W＝mgh＝×50×10×0.3 J＝90 J；1分钟内克服重力所做的功：W总＝50W＝50×90 J＝4 500 J；相应的功率约为：P＝＝ W＝75 W，故A正确，B、C、D错误．] 3．我国自主研发的第一艘平流层飞艇“圆梦”号试飞成功．若飞艇在平流层水平匀速飞行时，所受空气阻力与飞行速度成正比．当匀速飞行速度为v时，动力系统的输出功率为P；当匀速飞行速度为2v时，动力系统的输出功率为(　　) A．　　 B．　　 C．2P　　 D．4P D　[设当飞艇以速度v匀速飞行时，所受空气阻力为f，则P＝fv.由题意，当匀速飞行速度为2v时，所受空气阻力为2f，所以此时动力系统输出的功率P1＝2f·2v＝4P，D正确．] 4．如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g取10 m/s2)(　　) A．物体加速度大小为2 m/s2 B．F的大小为21 N C．4 s末F的功率大小为42 W D．4 s内F做功的平均功率为42 W C　[由速度—时间图像可得加速度a＝0.5 m/s2，由牛顿第二定律得：2F－mg＝ma，所以F＝＝10.5 N，4 s末，P＝F·2v物＝10.5×2×2 W＝42 W，4 s内，P＝＝＝ W＝21 W，故选项C正确．] 5．如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是(　　) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大 A　[因为小球的速率不变，由图示可知F sin α＝mg cos α，故拉力F的瞬时功率为P＝Fv sin α＝mgv cos α.从A点到B点的过程中，α减小，cos α增大，所以P增大，A正确． ] 6．(多选)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动，现测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示．取g＝10 m/s2，则(　　) A．第1 s内推力做功为1 J B．第2 s内摩擦力做的功为2.0 J C．第1.5 s时推力F的功率为3 W D．第2 s内推力F做功的平均功率为3 W CD　[由v­t图可知第1 s内物体速度为零没有运动，所以推力做的功为零，A错误；由v­t图和F­t图可知第3 s内物体匀速则f＝F＝2 N，第2 s内位移为1 m，由Wf＝－fL＝－2×1 J＝－2.0 J，B错误；1.5 s时的瞬时速度为1 m/s，推力为3 N，则由P＝Fv＝3×1 W＝3 W，C正确；第2 s内的推力为3 N，第2 s内物体做匀加速直线运动平均速度为1 m/s，由P＝Fv＝3×1 W＝3 W，D正确．] 7．如图甲所示，质量为5 kg的物体置于粗糙水平地面上，受到水平恒力F作用一段时间后撤去，运动的v­t图像如图乙所示(g取10 m/s2).求： (1)物体与水平地面间的动摩擦因数μ； (2)全过程物体克服摩擦力做的功W克； (3)水平恒力F的最大功率Pm. 解析　(1)撤去水平恒力F后物体的加速度大小a2＝2 m/s2，物体所受的摩擦力大小Ff＝μmg＝ma2＝10 N，解得μ＝0.2； (2)由图线与坐标轴包围面积表示物体运动位移可知，全过程物体的位移x＝50 m，克服摩擦力做的功W克＝Ffx＝500 J； (3)物体受F作用时的加速度a1＝2 m/s2 由F－Ff＝ma1得F＝20 N 故Pm＝Fvm＝200 W 答案