课时跟踪检测(二) 功　率（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第二册（鲁科版 福建专用）

课时跟踪检测(二)　功　率 1.某款新能源汽车正在进行爬坡实验，速度的大小为v，如图所示。保持动力系统输出功率不变，为使牵引力变为原来的2倍，速度的大小应变为 (　 ) A.0.25v B.0.5v C.2v D.4v 2.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 3.(2025·泉州高一期中)质量为50 kg的小王站在升降机内，若升降机竖直上升的位移随时间变化的规律为x=2t+t2，取重力加速度g=10 m/s2，则在0~2 s内，升降机地板(水平)对小王的支持力做功的平均功率为 (　 ) A.2 000 W B.2 400 W C.3 000 W D.3 600 W 4.“玩具赛车顶篮球”是儿童特别喜好的游戏之一。如图所示，质量m=2 kg的玩具赛车在水平跑道上启动，以加速度大小a=4 m/s2匀加速直线行驶，经历位移s=32 m时恰好撞击正前方的篮球。已知玩具赛车运动时受到的阻力恒为f=2 N，则玩具赛车从启动到撞击篮球过程中牵引力F做的功WF和撞击篮球前瞬间牵引力F的瞬时功率PF分别为 (　 ) A.WF=320 J，PF=80 W B.WF=320 J，PF=160 W C.WF=160 J，PF=160 W D.WF=160 J，PF=80 W 5.我国高铁的发展大幅提高了铁路客货运输能力，有关资料表明，高铁以时速350 km运行时每小时耗电9 600度，以时速250 km运行时每小时耗电4 800度。高铁消耗的电能主要供给高铁的动力牵引系统，若不计其他系统、其他原因的电能消耗，则高铁在时速350 km、250 km时的阻力之比为 (　 ) A.2∶1 B.10∶7 C.7∶5 D.14∶5 6.(双选)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则 (　 ) A.3t0时刻水平力的瞬时功率为 B.3t0时刻水平力的瞬时功率为 C.在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为 D.在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为 7.如图所示的是当车以v0=20 m/s的速率匀速行驶时，发动机和传动与驱动系统内的功率分配关系。其中，水泵的功率P1始终恒定，传动与变速等内部器件因摩擦而损耗的功率P2与汽车的行驶速率成正比。汽车行驶时所受空气阻力与行驶速率的关系为fa=kv2(k为恒量)。路面的阻力大小恒定。若该汽车发动机的最大输出功率Pmax=150 kW，则在汽车速度为v0时能产生的最大牵引力F大小为 (　 ) A.500 N B.850 N C.7 150 N D.7 500 N 8.(双选)跳绳为体育考试的必考项目，学生需要在30 s完成一定次数才算合格。某同学体重为50 kg，在跳绳考试中每次跳起的最大高度相同，且均为5 cm，该同学在30 s内完成跳绳100次，g取10 m/s2，不计空气阻力和跳绳质量，则 (　 ) A.每次跳起时，地面对该同学的支持力不做功 B.每次向上运动的过程中，克服重力做功2 500 J C.该次考试中，该同学克服重力做功的平均功率约为83.3 W D.在保持跳起最大高度不变的情况下，该同学的跳绳成绩已经无法再取得突破 9.(双选)如图所示，小强同学将质量分别为0.01 kg和0.02 kg的两个橡皮擦A、B用一轻质细线拴住，用手拉住细线一端使两橡皮擦由静止开始竖直向上运动，0~1 s内手向上的拉力F大小始终为0.36 N，已知重力加速度大小为10 m/s2，则在0~1 s内，下列说法正确的是 (　 ) A.两橡皮擦上升的高度为2 m B.两橡皮擦中间的细线上的拉力大小为0.24 N C.拉力F做的功为0.72 J D.1 s末，橡皮擦A克服重力做功的功率为0.2 W 10.(10分)(2025·武夷山高一检测)若某架飞机在水平跑道上的滑跑起飞过程是初速度为零的匀加速直线运动，当位移s=1.6×103 m时才能达到起飞所要求的速度v=288 km/h，已知飞机质量m=8.0×104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度g取10 m/s2，求飞机从开始滑跑到起飞过程中： (1)加速度a的大小；(3分) (2)飞机滑跑时发动机产生的推力F的大小；(3分) (3)发动机推力F的平均功率P。(4分) 11.(14分)如图所示，电动平衡车利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。下表是某平衡车的具体参数。小黄同学的质量为50 kg，驾驶平衡车以最大速度在马路上做匀速直线运动，突然发现前方15 m处出现事故，有人倒在马路前方，小黄马上刹车，以1 m/s2的加速度做匀减速运动，恰好在事发处停车(g取10 m/s2)。求： 净重 12.8 kg 最高时速 18 km/h 额定功率 700 W 额定输入电压 100~240 V 额定输出电压 约63 V (1)小黄的反应时间为多少?(4分) (2)平衡车匀速运动时受到的阻力为多大?(5分) (3)刹车时平衡车给小黄的作用力为多大?(5分) 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(二) 1.选B　设汽车牵引力为F，由功率的公式P=Fv，动力系统输出功率不变，为使牵引力变为原来的2倍，F'=2F，v'==，所以速度大小应变为0.5v，B正确。 2.选C　由P=mgvcos 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。 3.选B　根据x=v0t+at2，结合x=2t+t2，可知a=2 m/s2，v0=2 m/s，对小王由牛顿第二定律有F-mg=ma，其中m=50 kg，联立解得支持力大小F=600 N，2 s内小王的位移x1=m=8 m，则升降机地板(水平)对小王的支持力做功的平均功率=== W=2 400 W。 4.选B　玩具车以加速度大小a=4 m/s2匀加速直线行驶，由牛顿第二定律有F-f=ma，解得牵引力为F=10 N，则玩具赛车从启动到撞击篮球过程中牵引力F做的功为WF=Fs=320 J，撞击篮球前瞬间玩具车的速度为v==16 m/s，则牵引力F的瞬时功率为PF=Fv=160 W，故选B。 5.选B　当高铁匀速行驶时，所受阻力与牵引力大小相等，则f=，所以高铁在时速350 km、250 km时的阻力之比为=·=×=，故选B。 6.选AC　由于物体在光滑水平面上只受力F作用，则物体做匀加速直线运动；在0~2t0过程，其加速度大小a1=，根据匀加速直线运动的速度公式可得2t0时刻的速度大小v1=a1·2t0=；在2t0~3t0过程，其加速度大小为：a2=，由匀加速直线运动的速度公式可得3t0时刻的速度大小v2=v1+a2t0=；利用瞬时功率的公式求出3t0时刻的力的瞬时功率：P1=2F0×v2=，故A正确，B错误。0到2t0内的位移x1=a1(2t0)2，2t0到3t0内的位移x2=v1t0+a2，全过程水平力做功为：W=F0x1+2F0x2=，由功率的定义式可求出这一段时间内水平力的平均功率：==，故C正确，D错误。 7.选C　汽车速度为v0时，汽车的输出功率一部分分配为水泵功率和器件摩擦损耗功率，余下的功率提供牵引力，则有F===7 150 N，故选C。 8.选AC　人跳起时，人虽然在竖直方向有位移，但不再受到地面的支持力作用，所以地面对该同学的支持力不做功，故A正确；每次向上运动的过程中，克服重力做功W=Gh=mgh=50×10×5×10-2 J=25 J，故B错误；该次考试中，该同学克服重力做功的平均功率为P== W≈83.3 W，故C正确；由h=gt2可知，跳一次至少需要的时间t1=2t0=2×=2× s=0.2 s，在保持跳起最大高度不变的情况下，该同学在30 s内最多能跳n==150(次)，所以该同学的跳绳成绩可以再取得突破，故D错误。 9.选BD　把A、B两个橡皮擦看成整体，可得F-(mA+mB)g=(mA+mB)a，解得a=2 m/s2，由匀变速直线运动规律h=at2，可得两橡皮擦上升的高度h=1 m，A错误；对橡皮擦B受力分析，可知FAB-mBg=mBa，解得FAB=0.24 N，B正确；拉力F做的功W=Fh=0.36 J，C错误；1 s末，橡皮擦A的速度vA=2 m/s，克服重力做功的功率大小P=mAgvA=0.2 W，D正确。 10.解析：(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v2=2as，解得a=2 m/s2。 (2)设飞机滑跑受到的阻力为F阻，根据题意可得F阻=0.1mg 根据牛顿第二定律有F-F阻=ma 得F=2.4×105 N。 (3)设飞机滑跑过程中的平均速度为，有= 在滑跑阶段，发动机推力的平均功率为P=F 得P=9.6×106 W。 答案：(1)2 m/s2　(2)2.4×105 N　(3)9.6×106 W 11.解析：(1)由题可知，初速度大小v0=18 km/h=5 m/s，加速度大小a=1 m/s2，设刹车距离为s1，则有=2as1， 解得s1=12.5 m 因此反应距离为Δs=s-s1=2.5 m 所以反应时间为Δt==0.5 s。 (2)当平衡车匀速运动时，其所受的牵引力大小等于阻力， 根据公式P=Fv0=fv0 解得f==140 N。 (3)在水平方向上，根据牛顿第二定律可知F1=ma 解得F1=50 N 在竖直方向上，其重力和支持力平衡，有N=mg 因此刹车时平衡车给小黄的作用力为 F合=，解得F合=50 N。 答案：(1)0.5 s　(2)140 N　(3)50 N $