课时测评21 功率-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版）

课时测评21　功率 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10题，每题4分，共40分) 1.下列关于功率的说法正确的是(　　) A．据P＝可知，机器做功越多，其功率就越大 B．据P＝Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比 C．据P＝可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率 D．据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与速度成反比 答案：D 解析：据P＝可知，在相同的时间内，机器做功越多，其功率就越大，A错误；据P＝Fv可知，在功率不变时，汽车牵引力与速度成反比，B错误，D正确；P＝计算的是时间t内的平均功率，并不能反映这段时间内任一时刻机器做功的功率，C错误。 2. 电动机提升质量为200 kg的工件，使工件在竖直方向上以1 m/s的速度匀速提升了4 m。该过程中，g取10 m/s2，工件克服重力做功的功率为(　　) A．200 W B．800 W C．1 000 W D．2 000 W 答案：D 解析：据P＝Fv可知，工件克服重力做功的功率PG＝Gv＝2000×1 W＝2 000 W，故选D。 3.一个质量为m的小球做自由落体运动，在t时间内(小球未落地)重力对它做功的平均功率及在t时刻重力做功的瞬时功率P分别为(　　) A．＝mg2t2，P＝mg2t2 B．＝mg2t2，P＝mg2t2 C．＝mg2t，P＝mg2t D．＝mg2t，P＝2mg2t 答案：C 解析：t时间内重力做功的平均功率＝＝＝mg2t，t时刻重力做功的瞬时功率P＝Fv＝mg·gt＝mg2t，故C正确。 4.(2024·深圳市高一统考期末)如图为打桩机工作的示意图。打桩机桩锤的质量为m，从距离木桩顶端高h处自由下落击打木桩，重力加速度为g。则桩锤(　　) A．自由下落过程中重力的平均功率为mg B．自由下落过程中重力的平均功率为mg C．击打木桩前瞬间，重力的瞬时功率为mg D．击打木桩前瞬间，重力的瞬时功率为mg 答案：D 解析：桩锤做自由落体运动，落地速度v＝，下落过程重力的平均功率＝mg＝mg，A、B错误；落地时重力的瞬时功率P＝mgv＝mg，C错误，D正确。故选D。 5.设在平直的公路上一位男生以一般速度(约为5 m/s)骑自行车，所受阻力约为车、人总重力的0.02倍，则骑车人的功率最接近于(　　) A．10-1 kW B．10-3 kW C．1 kW D．10 kW 答案：A 解析：车、人的总质量约为80 kg，而车速约5 m/s，故P＝Fv＝F阻v＝0.02mgv＝0.08 kW，最接近于10-1 kW。故选A。 6.(2024·广州市高一统考期末)如图所示，篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱旁边，虚线“1”“2”“3”所在水平面分别是地面、运动员的头顶、该水柱最高点所在的水平面。若喷管管口直径为6 cm。根据图中信息和生活经验，估算一个喷管喷水消耗的功率最接近(　　) A．3 kW B．15 kW C．30 kW D．45 kW 答案：A 解析：运动员的身高约为1.8 m，根据图像可知水柱的高度约为运动员身高的4倍，即h＝7.2 m，根据运动学公式有v2＝2gh，解得v＝12 m/s，一个喷管喷水消耗的功率P＝＝＝ρghSv＝103×10×7.2×π×0.032×12 W≈2.4 kW，与3 kW最接近。故选A。 7.当汽车发动机的输出功率为40 kW时，汽车在平直公路上以20 m/s的速度匀速行驶，此时汽车牵引力是(　　) A．1 000 N B．1 500 N C．2 000 N D．3 000 N 答案：C 解析：根据P＝Fv可得汽车牵引力大小为F＝＝ N＝2 000 N，故选C。 8.如图所示，飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程，飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是(　　) A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 答案：C 解析：由P＝mgv cos α可知，初状态P1＝0，最低点P2＝0，中间状态P＞0，所以飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是先增大后减小，故C正确。 9.如图所示，一台起重机从静止开始匀加速地将一质量m＝1.0×103 kg的货物竖直吊起，在2 s末货物的速度v＝4 m/s，重力加速度g取10 m/s2，则起重机在这2 s内拉力的平均功率及2 s末拉力的瞬时功率分别为(　　) A．2.4×104 W、2.4×104 W B．2.4×104 W、4.8×104 W C．4.8×104 W、2.4×104 W D．4.8×104 W、4.8×104 W 答案：B 解析：货物匀加速运动，根据加速度的定义式有a＝＝2 m/s2，货物受重力和拉力，根据牛顿第二定律有F－mg＝ma，解得F＝1.2×104 N，这2 s内的平均速度＝2.4×104 W，2 s末的瞬时功率P＝Fv＝4.8×104 W，故选项B正确，A、C、D错误。 10.(多选)将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是(　　) A．重力对三个小球所做的功相同 B．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球重力的平均功率最大 C．三个小球到达底端时的瞬时速度大小相同 D．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小 答案：ACD 解析：设A点距水平面的高度为h，小球的质量为m，重力对三个小球所做的功相同，均为W＝mgh，选项A正确；由a＝g sin θ以及s＝＝at2可得t＝，故沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球运动的时间最长，根据＝可知，重力的平均功率最小，选项B错误；根据v2＝2as＝2g sin θ·＝2gh，可知三个小球到达底端的速度大小相同，根据P＝mgv sin θ可知，沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，选项C、D正确。 11.(8分)如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力F作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动。已知物体质量为10 kg，F的大小为100 N，方向与速度v的夹角为37˚，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，取g＝10 m/s2。(sin 37˚＝0.6，cos 37˚＝0.8)则： (1)第2 s末，拉力F对物体做功的功率是多大？ (2)从开始运动到物体前进12 m的过程中，拉力对物体做功的平均功率是多大？ 答案：(1)960 W　(2)480 W 解析：(1)水平面对物体的支持力大小FN＝mg－Fsin 37˚＝10×10 N－100×0.6 N＝40 N 由牛顿第二定律得物体的加速度大小 a＝＝ m/s2＝6 m/s2 第2 s末，物体的速度大小v＝at＝12 m/s 第2 s末，拉力F对物体做功的功率P＝Fvcos 37˚＝960 W。 (2)从开始运动到物体前进12 m，所用时间为 t′＝＝ s＝2 s 该过程中拉力对物体做功 W＝Flcos 37˚＝100×12×0.8 J＝960 J 拉力对物体做功的平均功率＝＝ W＝480 W。 12.(12分)如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37˚的足够长的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知sin 37˚＝0.6，cos 37˚＝0.8，g取10 m/s2，求： (1)前2 s内重力做的功； (2)前2 s内重力的平均功率； (3)2 s末重力的瞬时功率。 答案：(1)48 J　(2)24 W　(3)48 W 解析：(1)木块下滑过程中，由牛顿第二定律得 mg sin θ－μmg cos θ＝ma 前2 s内木块的位移s＝at2 联立解得s＝4 m，a＝2 m/s2 所以重力在前2 s内做的功为 W＝mg sin θ·s＝2×10×0.6×4 J＝48 J。 (2)重力在前2 s内的平均功率为 ＝＝ W＝24 W。 (3)木块在2 s末的速度v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s 2 s末重力的瞬时功率为P＝mg sin θ·v＝2×10×0.6×4 W＝48 W。 学科网（北京）股份有限公司 $