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4.2功率(粤教版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于功、功率,下列说法正确的是( )
A.只要力作用在物体上,该力一定对物体做功
B.根据可知,汽车的牵引力一定与其速度成反比
C.根据可知,机械做功越多,其功率就越大
D.摩擦力可能对物体做正功或做负功,也可能不做功
2.一质量为1kg的物体由静止开始自由下落,不计空气阻力,下落2s末(物体未落地)重力的瞬时功率为( )
A.50W B.100W C.150W D.200W
3.质量为2kg的物体做自由落体运动,经过2s落地。取。关于重力做功、功率,下列说法正确的是( )
A.下落过程中重力做功是200J
B.下落过程中重力的平均功率是100W
C.落地前的瞬间重力的瞬时功率是200W
D.落地前的瞬间重力的瞬时功率是400W
4.关于功与功率,下列说法正确的是( )
A.功是标量,功率是矢量 B.功是矢量,功率是标量
C.正功一定大于负功 D.功率大说明物体做功快
5.如图,全国重点文物保护单位永安安贞堡兼具居住和防御的功能。安贞堡共二层,每层高度约,同一楼层内部通过前方形、后半圆形的水平廊道连接。若质量为的人先从一楼绕堡一圈走了,再走到二楼游览完共用时60分钟,重力加速度,忽略人水平行走时重心的变化,则人在此过程中( )
A.克服重力所做的功为0
B.克服重力所做的功约为
C.克服重力做功的平均功率约为0.625W
D.克服重力做功的平均功率约为
6.关于功率,下列说法正确的是( )
A.由可知,物体运动越快,功率越大
B.由可知,某一时刻,力大、速率也大,而功率不一定大
C.由可知,力做功越多,功率就越大
D.由可知,功率越大,力做功越多
7.物体在的水平恒力作用下,沿水平面由静止开始运动,经过时间2s,速度变成6m/s,发生的位移为6m。关于力F的功率,下列说法中正确的是( )
A.2s末的瞬时功率为30W,2s内的平均功率为30W
B.2s末的瞬时功率为15W,2s内的平均功率为15W
C.2s末的瞬时功率为15W,2s内的平均功率为30W
D.2s末的瞬时功率为30W,2s内的平均功率为15W
8.力学中选定了时间、长度、质量的单位为基本单位,它们分别为秒、米、千克,根据这三个单位,再结合相关的物理公式,就可以推导出其它力学物理量的单位.现有一个物理量a与其它物理量b、c的关系式为,其中b的单位是,c的单位是,据此可推知a物理量可能是( )
A.力 B.功率 C.加速度 D.能量
9.我国无人驾驶技术已达世界先进水平。某无人快递车以恒定牵引力起动,起动过程中阻力恒定,发动机达到额定功率后保持功率不变。则该过程发动机功率P随时间t变化的关系图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
10.小华用大小为的水平推力,在内使重的购物车在水平地面上前进了,则小华推车过程中平均功率是( )
A. B.5W C. D.
11.关于功率,下列说法正确的是( )
A.功率大说明物体做功多
B.功率大说明物体做功快
C.功率大说明物体做功时间长
D.功率大说明物体做功时间短
12.2017年10月4日20时左右,云南省迪庆州发生一起“火流星”空爆事件。流星进入地球的大气层之后,和大气层发生剧烈摩擦,一般情况下,在落到地面之前都会全部摩擦而蒸发消失,有的则会爆炸,现在有一颗流星,瞬时速度为50m/s,受到的重力为400N,空气阻力为300N,则合力的瞬时功率为( )
A.20000瓦 B.15000瓦 C.5000瓦 D.35000瓦
13.功率的单位瓦特用基本单位表示应为( )
A. B.
C. D.
14.物体做自由落体运动,在下落的第1s末和第3s末,重力的瞬时功率之比为( )
A. B. C. D.
15.如图,一物块在大小为F的水平外力推动下,沿水平地面运动一段距离,此时物块速度大小为v,方向与水平外力相同。则该时刻水平外力的瞬时功率为( )
A.0 B.Fv C. D.2Fv
二、多选题
16.下列物理量中用比值定义法定义的有( )
A.体积 B.功率 C.速度 D.加速度
17.质量为m的汽车在平直公路上从静止开始以加速度a做匀加速直线运动,发动机的牵引力恒为F,受到的阻力恒为f,则当汽车的速度为v时,汽车受到合力的功率为( )
A. B. C. D.
三、解答题
18.如图所示,运动员腰部系着轻绳拖着轮胎从静止开始沿着笔直的跑道匀加速奔跑,2s内轮胎的位移为2m。已知绳与地面的夹角,绳对轮胎的拉力大小为70N,,。求:
(1)2s内,绳子拉力对轮胎所做的功W;
(2)2s内,绳子拉力的平均功率;
(3)2s末,绳子拉力的瞬时功率P。
19.如图所示,在光滑的水平面上,质量m=3kg的物体,在水平拉力F=6N的作用下,从静止开始运动,经过3s运动了9m。求:
(1)力F在3s内对物体所做的功;
(2)力F在3s内对物体做功的平均功率。
20.如图所示,水平地面AB与竖直面内的半圆形轨道BC在B点相接,轨道半径为。一个质量为的物块(可视为质点)以某一速度冲上竖直半圆环,沿轨道运动到C点飞出,最后落在水平地面的D点(图中未标出)。整个过程空气阻力不计,重力加速度为。
(1)如物块经过B点进入半圆形轨道瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,求它在B点速度大小;
(2)能实现上述运动时,求B、D间的最小距离;
(3)物块离开C点后至落回水平面过程中,求重力做功的平均功率。
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《4.2功率(粤教版)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
D
D
C
B
D
B
D
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
答案
B
C
D
B
B
BCD
AB
1.D
【详解】A.做功的条件是力作用在物体上,并在力的方向上发生位移,A错误;
B.根据公式
可得
故当汽车的功率一定时,牵引力才与速度成反比,B错误;
C.公式
是功率的比值定义式,功率与做的功和时间无直接关系,C错误;
D.摩擦力可能对物体做正功或做负功,也可能不做功,D正确。
故选D。
2.D
【详解】重力的瞬时功率
故选D。
3.D
【详解】A.物体下落的高度为
则下落过程中重力做的功是
故A错误;
B.重力做功的平均功率为
故B错误;
CD.落地时物体的速度
则重力做功的瞬时功率
故C错误,D正确。
故选D。
4.D
【详解】AB.功和功率均为标量,故AB错误;
C.功的正负仅表示力对物体运动的作用方向(动力或阻力),与功的大小无关。例如,+2J的功小于-5J的功(绝对值比较),故C错误;
D.功率的物理意义是单位时间内做功的多少,功率越大,表示做功越快,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】AB.人从一楼走上二楼,克服重力做功
解得,AB错误;
CD.由
解得,C正确,D错误。
故选C。
6.B
【详解】A.功率由物体运动的速度、力,以及力与速度方向夹角的余弦共同决定,可知,物体运动越快,即速度越大,功率不一定越大,故A错误;
B.由可知,某一时刻,力大、速率也大,若夹角的余弦很小,功率也可能很小,即功率不一定大,故B正确;
C.由可知,力做功越多,功率不一定就越大,还与时间有关,故C错误;
D.由可知,功率越大,力做功不一定越多,还与时间有关,故D错误。
故选B。
7.D
【详解】2s末的瞬时功率
2s内力做的功
2s内的平均功率
故选D。
8.B
【详解】由物理量a与物理量b、c的关系式,可得物理量 a的单位为
即功率的单位。
故选B。
9.D
【详解】由可知在匀变速阶段牵引力不变,功率和时间成正比,达到额定功率以后功率不变。
故选D。
10.C
【详解】小华推车所做的功
小华推车过程中平均功率
故选C。
11.B
【详解】AB.功率是表示做功快慢的物理量,功率大的机器做功快,但做功不一定多,故A错误,B正确;
CD.根据可知,功率大的物体做功时间不一定长,故CD错误。
故选B。
12.C
【详解】流星受到的合外力为
则功率为
故选C。
13.D
【详解】根据
,,
则有
利用单位运算可知,功率的单位瓦特用基本单位表示应为。
故选D。
14.B
【详解】第1s末速度与第3s秒末速度之比为
故第1s末速度与第3s秒末重力做功的瞬时功率之比为
故选B。
15.B
【详解】根据功率的概念可知,该时刻水平外力的瞬时功率为P=Fv。
故选B。
16.BCD
【详解】A.体积表示物质或物体所占空间的大小,不是用比值定义法定义的物理量,故A错误;
B.功率表示物体做功快慢的物理量,等于物体做的功与所用时间的比值,是用比值定义法定义的物理量,故B正确;
C.速度表示物体运动快慢的物理量,等于位移与所用时间的比值,是用比值定义法定义的物理量,故C正确;
D.加速度表示物体速度变化快慢的物理量,等于速度变化量与所用时间的比值,是用比值定义法定义的物理量,故D正确。
故选BCD。
17.AB
【详解】对汽车受力分析可知
根据牛顿第二定律,可知,汽车受到的合外力
再根据功率的公式
AB正确,CD错误。
故选AB。
18.(1);(2);(3)
【详解】(1)根据功的定义可知
(2)平均功率
(3)根据匀变速直线运动规律可知
解得2s末物体的速度为
则拉力的瞬时功率为
19.(1)54J;(2)18W
【详解】(1)根据功的计算公式,有
(2)力对物体做功的平均功率为
20.(1);(2);(3)
【详解】(1)设物体在点的速度为,受到地面的支持力为,则
代入得
(2)设、间的最小距离为,物体过点最小速度为
则
在C点飞出后做平抛运动,在竖直方向有
水平方向有
代入得
(3)物块离开C回到水平面过程中重力做功
重力做功的平均功率
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