内容正文:
课后素养落实(二) 功率
(建议用时:40分钟)
考点一 功率的含义
1.(2020·枣庄高一检测)如图所示,拖拉机耕地时一般比在道路上行驶时速度慢,这样做的主要目的是( )
A.节省燃料
B.提高拖拉机的功率
C.提高传动机械的效率
D.增大拖拉机的牵引力
D [拖拉机耕地时受到的阻力比在道路上行驶时大得多,根据P=Fv,在功率一定的情况下,减小速度,可以获得更大的牵引力,则D正确,A、B、C错误。]
2.从同一高度将质量相等的A、B两小球以大小不同的初速度水平抛出。A、B两小球抛出后落至同一水平地面,若落地瞬间,两小球所受重力的功率分别为PA、PB,不计空气阻力,则( )
A.PA>PB B.PA<PB
C.PA=PB D.无法判断
C [根据P=Fv cos α,注意到落地瞬间的v cos α可以理解成平抛运动瞬时速度的竖直分速度,由于两球质量相同,因此重力相同;两球下落高度相同,落地时的竖直分速度相同,因此重力的瞬时功率相等,C正确。]
3.在上初一的小明同学因上课迟到,一口气便从一楼跑到三楼,用时10 s,则他上楼过程中克服自己重力做功的功率最接近下列的哪个值( )
A.3 W B.30 W
C.300 W D. 3 000 W
C [小明同学是初中学生,体重约400 N,一层楼高约4 m,从一楼跑到三楼有两层楼高约8 m,所用时间为10 s,则克服自己重力做功的功率为:P=== W=320 W;所以C选项比较接近。]
4.某高三同学在参加引体向上测试时,若完成一次完整的引体向上所需要时间为2 s,则他在完成一次完整的引体向上测试中克服重力做功的平均功率最接近( )
A.15 W
B.150 W
C.300 W
D.600 W
B [高三同学体重大约60 kg,引体向上时向上运动的位移大约0.5 m,则克服重力做功的平均功率为== W=150 W,故B正确,A、C、D错误。]
5.一个质量为m的小球做自由落体运动,那么,在前t秒内重力对它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为(t秒末小球未着地)( )
A.=mg2t2,P=mg2t2
B.=mg2t2,P=mg2t2
C.=mg2t,P=mg2t
D.=mg2t,P=2mg2t
C [前t秒内重力做功的平均功率
===mg2t
t秒末重力做功的瞬时功率
P=Fv=mg·gt=mg2t。
故C正确。]
考点二 功率与力、速度的关系
6.一辆小车在水平面上做匀速直线运动,从某时刻起,小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图所示,则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化的规律是( )
A B C D
D [车所受的牵引力和阻力恒定,所以车做匀加速直线运动,牵引力的功率P=Fv=F(v0+at),故选项D正确。]
7.汽车由静止开始运动,若要使汽车在开始运动后一小段时间内保持匀加速直线运动,则( )
A.不断增大牵引力和牵引力的功率
B.不断减小牵引力和牵引力的功率
C.保持牵引力不变,不断增大牵引力功率
D.不能判断牵引力功率怎样变化
C [汽车保持匀加速直线运动,所受合力不变,其中牵引力也不变,但速度增大,牵引力的功率增大,C正确,A、B、D错误。]
8.(2020·福建厦门模拟)如图所示,无论是远海岛礁建设,还是超大型疏浚及填海造陆工程,都离不开钢铁巨轮——重型绞吸船。我国自主研制的自航绞吸挖泥船“天鲲号”性能达到世界先进水平,其最大排距达15 000 m。若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1.6×104 kW,排泥量为1.6 m3/s,排泥管的横截面积为0.8 m2,则泥泵对排泥管内泥浆的推力为( )
A.5×106 N B.8×106 N
C.5×107 N D.8×107 N
B [根据排泥管每秒钟排出的泥浆体积为V=Sv·1 s,解得v== m/s=2 m/s。根据泥泵输出功率大小为P=Fv,可知F== N=8×106 N,B正确,A、C、D错误。]
9.(2020·沈阳高一检测)一场别开生面的节能车竞赛在厂区内进行,40支车队以各家独门绝技挑战1升汽油行驶里程的最高纪录。某公司研制的某型号小汽车发动机的额定功率为24 kW,汽车连同驾乘人员总质量为m=2 000 kg,在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是800 N,求:
(1)汽车在额定功率下匀速行驶的速度大小;
(2)汽车在额定功率下行驶,速度为20 m/s时的加速度大小。
[解析] (1)汽车匀速行驶时,牵引力F等于阻力Ff,即F=Ff
又P=Fv
代入数据得v=30 m/s。
(2)设v1=20 m/s时汽车牵引力为F1,则P=F1