课时跟踪检测(十二) 功率（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第二册（教科版）

课时跟踪检测(十二)　功率 (网阅作业，选择题请在答题区内作答) 1.下列关于功率的说法中正确的是 (　 ) A.根据P=可知，力做功越多，其功率越大 B.根据P=Fv可知，汽车的牵引力一定与速率成反比 C.由P=可知，只要知道时间t内力所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻的功率 D.由P=Fv可知，当发动机的功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比 2.(2023·广东1月学考)(多选)汽车在2×104 N的恒定牵引力作用下，沿水平直线加速前进了100 m，该过程牵引力 (　 ) A.做功为2×106 J B.做功为1×105 J C.做功的功率不变 D.做功的功率逐渐变大 3.(2025·宜宾高一期中)某摩天轮的直径达120 m，转一圈用时1 600 s。某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，依次从A点经B点运动到C点的过程中 (　 ) A.角速度为 rad/s B.座舱对该同学的作用力一直指向圆心 C.重力对该同学做功的功率增大 D.如果仅增大摩天轮的转速，该同学在B点受座舱的作用力将增大 4.(多选)质量为3 kg的物体，从高45 m处自由落下(g取10 m/s2)，则在下落的过程中 (　 ) A.前2 s内重力做功的功率为300 W B.前2 s内重力做功的功率为675 W C.第2 s末重力做功的功率为600 W D.第2 s末重力做功的功率为900 W 5.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 6.如图所示，在水平方向同一恒力F作用下，一物体分别沿着粗糙水平面和光滑水平面从静止开始，运动相同位移x。物体沿着粗糙水平地面运动位移x过程中，力F的功和平均功率分别为W1、P1。物体沿着光滑水平地面运动位移x过程中，力F的功和平均功率分别为W2、P2。则: (　 ) A.W1>W2、P1>P2 B.W1=W2、P1<P2 C.W1=W2、P1>P2 D.W1<W2、P1<P2 7.(多选)如图所示为汽车在水平路面上启动过程的v-t图像，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，汽车受到的阻力恒定。则下列说法正确的是 (　 ) A.0~t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B.t1~t2时间内汽车牵引力逐渐减小 C.t1~t2时间内汽车的平均速度为(v1+v2) D.t1时刻汽车的牵引力及其功率都是最大值，t2~t3时间内牵引力最小 8.已知动车组在水平轨道上运动时受到的阻力f=kv2(k为阻力系数)，其中和谐号动车组的阻力系数是复兴号动车组的1.2倍，和谐号动车组的最大速度约为270 km/h，若复兴号动车组的额定功率约为和谐号动车组的1.44倍，则相同条件下，复兴号动车组在额定功率下的最大速度约为 (　 ) A.330 km/h　B.300 km/h　C.290 km/h　D.260 km/h 9.(2025·达州高一期中)(多选)如图甲所示，质量m=2 kg 的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径R=0.8 m的薄圆筒上。t=0时刻，圆筒由静止开始绕竖直中心轴转动，其角速度ω随时间t的变化规律如图乙所示，小物体和地面间的动摩擦因数为0.2，g取10 m/s2。则下列判断正确的是 (　 ) A.物体所受合力大小为8 N B.t=2 s时细线拉力的瞬时功率为16 W C.细线的拉力大小为8 N D.在0~2 s内，拉力的平均功率为16 W 10.如图所示为某种太阳能无人驾驶试验汽车，安装有5 m2的太阳能电池板和蓄能电池，该太阳能电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为320 W。车上安装有效率为80%的电动机。该车在正常启动和行驶时仅由蓄能电池供电。某次，电动机以10 kW的恒定功率启动，汽车最大行驶速度为36 km/h。假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车 (　 ) A.以最大速度行驶时牵引力大小为500 N B.所受阻力与速度的比值为100 N·s/m C.保持36 km/h的速度行驶1 h至少需要有效光照6.25 h D.若仅用太阳能电池板供电时可获得10 m/s的最大行驶速度 11.(14分)(2025·广元高一期中)某公司对研制的某型号汽车进行测试，汽车总质量m=2×103 kg，发动机的额定功率P0=120 kW。测试过程中汽车在平直路段行驶的最大速度可达vm=40 m/s，现在汽车在平直测试路段由静止开始以a=2.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，若汽车运动过程中所受的阻力f恒定。求: (1)汽车所受阻力f的大小;(4分) (2)汽车做匀加速运动持续的时间t1;(4分) (3)汽车开始运动后，第4 s末的瞬时功率P。(6分) 12.(16分)(2025·巴中高一期中)如图，在倾角为37°的斜面底端有一个质量为1 kg的小物体，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5，物体在平行斜面向上拉力F的作用下，向上做匀速运动，速度大小为10 m/s(重力加速度g取10 m/s2)。求: (1)力F的大小;(4分) (2)经过0.9 s后，物体到达斜面上的最高点A，撤去拉力，此后物体还能上升的最大高度;(6分) (3)物体回到地面时，重力的瞬时功率。(6分) 课时跟踪检测(十二) 1.选D　力做功多，功率不一定大，还要看做功时间，故A错误；功率一定时，汽车的牵引力才与速率成反比，故B错误、D正确；只有时间t极短时才能用P=求瞬时功率，故C错误。 2.选AD　牵引力做功W=Fl=2×106 J，故A正确，B错误；汽车做加速运动，根据P=Fv可知，牵引力不变，速度增大，功率增大，故C错误，D正确。 3.选D　根据题意可知周期为T=1 600 s，则角速度为ω== rad/s，故A错误；该同学乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，则座舱对该同学的作用力和该同学的重力的合力提供向心力，指向圆心，所以座舱对该同学的作用力不是一直指向圆心，故B错误；根据重力做功的功率的计算公式PG=mgvy，从A点经B点运动到C点的过程中，vy先增大后减小，可知重力对该同学做功的功率先增大后减小，故C错误；在B点，对该同学受力分析，在竖直方向上有Fy=mg，水平方向上有Fx=mrω2，则该同学在B点受座舱的作用力大小为F==，如果仅增大摩天轮的转速n，根据ω=2πn可知ω增大，则该同学在B点受座舱的作用力将增大，故D正确。 4.选AC　前2 s物体下落高度h=gt2=20 m，前2 s内重力做功的功率P1== W=300 W，A正确，B错误；2 s末物体的速度v=gt=20 m/s，此时重力的功率P2=mgv=600 W，C正确，D错误。 5.选C　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=Fvcos θ=2×3× W=9 W，故C项正确。 6.选B　根据W=Fxcos θ，因为力和位移都相等，则恒力做功相等，即W1=W2。物块在粗糙水平面上运动的加速度小于在光滑水平面上的加速度，根据x=at2可知:在通过相同距离的情况下，在粗糙水平面上的运动时间长。根据P=可知P1<P2，选项B正确。 7.选BD　0~t1时间内，汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，根据P=Fv知，功率增大，故A错误；t1~t2时间内，汽车的功率不变，根据P=Fv知，速度增大，牵引力逐渐减小，故B正确；t1~t2时间内，若汽车做匀加速直线运动，则平均速度=，但是实际图线与时间轴围成的面积大于匀加速直线运动的图线与时间轴围成的面积，则平均速度大于(v1+v2)，故C错误；在0~t1时间内汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，功率增大，t1时刻功率增大至额定功率，t1~t2时间内功率不变，汽车做加速度减小的变加速运动，故牵引力减小，t2~t3时间内汽车做匀速直线运动，功率不变，t2时刻牵引力减小到与阻力等大，之后保持不变，故D正确。 8.选A　两列车的阻力分别为: f和谐=1.2 k，f复兴=k，根据P=fvm可得:P复兴=1.44P和谐=f复兴vm复兴，P和谐=f和谐vm和谐，联立解得vm复兴=324 km/h，最接近330 km/h，故A正确。 9.选CD　由题图乙可知ω=2.5t，圆筒边缘线速度与物块的速度大小相等，根据v=ωR，可得v=2t，则物体运动的加速度为a==2 m/s2，则物体所受合力大小为F合=ma=4 N，根据牛顿第二定律可得F-μmg=ma，解得细线的拉力大小为F=8 N，故A错误，C正确；t=2 s时，物体的速度为v2=at2=2×2 m/s=4 m/s，则此时细线拉力的瞬时功率为P=Fv2=8×4 W=32 W，在0~2 s内，拉力的平均功率为=F=F=8× W=16 W，故B错误，D正确。 10.选B　汽车以10 kW的恒定功率启动，行驶的最大速度为vmax=36 km/h=10 m/s，当汽车以最大速度行驶时，则有F== N=1 000 N，故A错误；当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故F=kvmax，解得k== N·s/m=100 N·s/m，故B正确；汽车以最大速度行驶1 h消耗的电能为W电=Pt，且有W电=P0St0×80%，联立解得有效光照时间t0=7.81 h，故C错误；由题意知，汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，设f=kv，当直接用太阳能电池板提供的功率行驶，速度达到最大时，牵引力等于阻力，即320×5×80% W=fvmax'=kvmax'2，解得vmax'= m/s，故D错误。 11.解析:(1)当速度最大时牵引力等于阻力，有 f== N=3 000 N。 (2)汽车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有F-f=ma 则牵引力F=ma+f=2×103×2.5 N+3 000 N=8 000 N 所以匀加速运动的最大速度为v==15 m/s 匀加速运动的时间为t1== s=6 s。 (3)第4 s末时汽车还在匀加速运动状态，所以第4 s末汽车速度v2=at2=10 m/s 第4 s末汽车的瞬时功率 P=Fv2=8 000×10 W=80 000 W。 答案:(1)3 000 N　(2)6 s　(3)80 000 W 12.解析:(1)由于物体做匀速运动，由平衡条件可知 F=mgsin 37°+μmgcos 37°，解得F=10 N。 (2)撤去拉力后，物体做斜抛运动，在竖直方向上做竖直上抛运动，则(vsin 37°)2=2gh2 还能上升的最大高度为h2=1.8 m。 (3)物体匀速上升的高度h1=vt1sin 37°=10×0.9×0.6 m=5.4 m 下落的过程中，竖直方向上做自由落体运动，由=2g(h1+h2) 可得落地时竖直分速度vy=12 m/s 物体回到地面时，重力的瞬时功率为P=mgvy=120 W。 答案:(1)10 N　(2)1.8 m　(3)120 W 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $