课后提升训练(2) 功率（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中物理必修第二册（鲁科版2019）

课后提升训练(二) [对应学生用书P121] 1．如图所示，一质量为1 kg的木块静止在光滑水平面上，在t＝0时，用一大小为F＝2 N、方向与水平面成θ＝30°的斜向右上方的力作用在该木块上，则在t＝3 s时力F的功率为(　　) A．5 W　　　　　　　　 B．6 W C．9 W D．6 W C　解析：对木块根据牛顿第二定律可知，木块的加速度为：a＝＝ m/s2，则t＝3 s时的瞬时速度为：v＝at＝3 m/s，则力F的瞬时功率为：P＝Fv cos θ＝2×3× W＝9 W，故C项正确． 2．(2021·简阳市阳安中学高一月考)竖直上抛一小球，小球又落回原处，已知空气阻力的大小不变．下列说法正确的是(　　) A．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B．上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功 C．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率 D．上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率 C　解析：AB．重力做功的大小只与物体的初末的位置有关，与物体的路径等无关，所以上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，故AB错误； CD．物体在上升的过程中，受到的空气阻力向下，在下降的过程中受到的阻力空气向上，所以在上升时物体受到的合力大，加速度大，物体运动的时间短，在上升和下降的过程中物体重力做功的大小是相同的，由P＝可知，上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率，故C正确D错误． 3．(2021·天津南开区·南开中学高一期末)“公共自行车”的投放，不仅为市民提供了一种低碳环保的出行方式，而且还缓解了交通堵塞．高中生小明骑自行车以5 m/s的速度沿平直公路匀速前行，小明和车总质量约为100 kg.若骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，那么小明骑车做功的平均功率最接近于(　　) A．10 W B．100 W C．1 kW D．10 kW B　解析：小明和车总质量约为100 kg，匀速行驶时，牵引力等于阻力，有 F＝Ff＝0.02mg＝0.02×1 000 N＝20 N 则骑车的平均功率为 P＝Fv＝20×5 W＝100 W 故B正确，ACD错误． 4．(2021·吉林白城市·白城一中高一期中)质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行驶，汽车匀速行驶时的速率为v1，阻力不变，则当汽车的速率为v2(v2<v1)时，汽车的加速度为(　　) A． B． C． D． C　解析：汽车匀速行驶时满足P＝fv1 当汽车的速率为v2时的牵引力为F＝ 据牛顿第二定律可得F－f＝ma 联立解得 a＝ C正确． 5．(多选)(2021·河北保定市·高一期末)以恒力推物体使它在粗糙水平面上由静止开始移动一段距离，力所做的功为W1，平均功率为P1，在末位置的瞬时功率为P1′；以相同的恒力推该物体使它在光滑水平面上由静止开始移动相同的距离，力所做的功为W2，平均功率为P2，在末位置的瞬时功率为P2′，则下列结论中正确的是(　　) A．W1>W2 B．W1＝W2 C．P1＝P2 D．P1′<P2′ BD　解析：AB．根据功的定义W＝Fx cos θ可知推力相同，位移相同，因此推力所做的功相同，与水平面是否光滑无关，A错误，B正确； CD．由于第二次地面光滑，物体运动时加速度大，运动的时间短，根据P＝ 可知P1<P2 根据v2＝2ax 可知第二次末速度大，由于在末位置的瞬时功率为P′＝Fv 可知P1′<P2′ C错误，D正确． 6．(2021·广东揭阳市·高一期末)如图所示，质量m＝5 kg的物体，在水平拉力F＝10 N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，经过3 s运动了9 m．求： (1)力F在3 s内对物体所做的功； (2)力F在3 s内对物体做功的平均功率； (3)3 s末力F对物体做功的瞬时功率． (1)90 J　(2)30 W　(3)60 W 解析：(1)力F在3 s内对物体做的功为 W＝Fs＝10×9 J＝90 J (2)力F在3 s内对物体做功的平均功率为 ＝＝ W＝30 W (3)设在3 s末物体的速度为v，由运动学公式s＝·t 可得v＝＝ m/s＝6 m/s 力F在3 s末对物体做功的瞬时功率为 P′＝Fv＝10×6 W＝60 W 7．(多选)(2021·吉林白城市·白城一中高一期中)如图甲所示，质量为m的物体置于水平地面上，所受水平拉力F在2 s时间内的变化图像如图乙所示，其运动的速度图像如图丙所示，g＝10 m/s2.下列说法不正确的是(　　) A．物体和地面之间的动摩擦因数为0.2 B．水平拉力F的最大功率为10 W C．2 s末物体回到出发点　　 D．2 s内摩擦力对物体做功为－5 J AC　解析：A．根据速度时间图线知，匀加速和匀减速直线运动的加速度大小都为1 m/s2，根据牛顿第二定律得 F－f＝ma f＝ma 解得 f＝5 N m＝5 kg 则有μ＝＝0.1 故A错误； B．1 s末速度最大，拉力的功率最大，功率 P＝Fv＝10×1 W＝10 W 故B正确； C．物体先做匀加速直线运动，再做匀减速运动，速度不反向，2 s末物体没有回到出发点，故C错误； D．2 s内的位移为s＝×1×2 m＝1 m 摩擦力对物体做功为Wf＝－μmgs＝－5 J 故D正确．本题选择不正确的． 8．(多选)(2021·福建南平市·高一期末)一总质量为650 kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力大小恒定，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．赛车做匀加速直线运动 B．赛车的功率为195 kW C．赛车运动过程中所受阻力大小为1 950 N D．当赛车速度大小为30 m/s时，赛车的加速度为10 m/s2 BC　解析：A．赛车在平直赛道上以恒定功率加速，由 P＝Fv 可知，随着速度增大，汽车的牵引力减小，故加速度减小，汽车做加速度减小的加速运动，故A错． BC．汽车水平方向受牵引力和阻力，恒定功率加速 P＝Fv F－f＝ma 联立可得 a＝·－ 结合图象得 ＝＝300 ＝3 将m＝650 kg带入可得 P＝195 kW f＝1 950 N 故BC正确． D．当赛车速度大小为30 m/s时，由a＝·－ 可得a＝7 m/s2 故D错误． 9．(多选)(2021·山西临汾市·高一期末)某科研小组通过速度传感器和计算机得到了一段时间内某款电动车的瞬时速度(v)以及对应的牵引力的倒数()的多组数据，作出v­图像如图所示，该电动车最终以大小为v0的速度做匀速直线运动．电动车的质量为m，运动过程中受到的阻力恒定．下列说法正确的是(　　) A．电动车的功率为F0v0 B．电动车在BC段的加速度大小不变 C．电动车受到的阻力大小为F0 D．当电动车的速度大小为v0时，其加速度大小为 AD　解析：A．电动车的功率等于图像的斜率 P＝＝F0v0 A正确； B．根据牛顿第二定律 F－f＝ma P＝Fv 解得－f＝ma 电动车在BC段的加速度随着速度的增大而减小，B错误； C．根据最大速度公式vm＝ 根据题意vm＝v0 P＝F0v0 解得f＝F0 C错误； D．根据－f＝ma P＝F0v0 f＝F0 v＝v0 解得a＝ D正确． 10．(2021·山东临沂市·高一期中)某型号新能源汽车质量为m＝2×103 kg，其发动机的额定功率P0＝80 kW，汽车沿平直公路运动中所受阻力的大小恒定，且为车重的0.1倍，g取10 m/s2. (1)若汽车以额定功率从静止启动，求： ①汽车所能达到的最大速度vm； ②当速度达到10 m/s时的汽车加速度A． (2)若汽车以恒定加速度1.5 m/s2从静止启动，则这一过程能维持的时间t. (1)①40 m/s　②3 m/s2　(2)10.7 s 解析；(1)①汽车前进的过程中所受阻力F阻＝0.1mg 牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度P＝F阻vm 代入数据解得vm＝40 m/s ②当v＝10 m/s时的牵引力F＝ 由牛顿第二定律得F－F 阻＝ma 代入数据解得a＝3 m/s2 (2)汽车以恒定加速度a′＝1.5 m/s2启动时所需恒定的牵引力F′－F阻＝ma′ 设匀加速最大速度为v′，则P0＝F′v′，v′＝at 代入数据解得t′＝10.7 s 学科网（北京）股份有限公司 $$