功率是指物体在单位时间内所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。为此查字典物理网整理了功率应用专题练习题,请考生及时练习。
一、选择题
1.关于功率,下列说法正确的是 ()
A.由P=可知,只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率
B.由P=Fv可知,汽车的功率一定与它的速度成正比
C.当P= Fv可知,牵引力一定与速度成反比
D.当汽车功率P一定时,牵引力一定与速度成反比
2.关于额定功率与实际功率,下列说法中错误的是()
A.正常条件下可以长时间工作的功率叫额定功率
B.机器在工作时发动机实际输出的功率叫实际功率
C.实际功率可以小于额定功率,但绝不能大于额定功率
D.机器的实际功率可能会暂时超过额定功率,但不能长时间工作
3.物体在水平恒力F作用下,由静止开始沿水平面由A点运动了x到达B点,则()
A.水平面光滑时,力F对物体做功的平均功率较大
B.水平面不光滑时,力F对物体做功的平均功率较大
C.水平面光滑时,力F在B点的瞬时功率较大
D.水平面不光滑时,力F在B点的瞬时功率较大
4.一个质量为m的小球做自由落体运动,那么,在前t秒内重力对它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为(t秒末小球未着地)()
A.=mg2t2,P=mg2t2
B.=mg2t2,P=mg2t2
C.=mg2t,P=mg2t
D.=mg2t,P=2mg2t
图1
5.一辆汽车在水平路面上做匀速运动,从某时刻开始,牵引力F和阻力f随时间t的变化规律如图1所示.则t1到t2时间内,汽车牵引力的功率P随时间t变化的关系图象应是()
6.水平恒力F作用在一个物体上,使该物体由静止沿光滑水平面在力的方向上移动距离x,恒力F做的功为W1,平均功率为P1;再用同样的水平力F作用在该物体上,使该物体在粗糙的水平面上在力的方向上由静止移动距离x,恒力F做的功为W2,平均功率为P2,下面哪个选项是正确的()
A.W1P2 B.W1W2,P1P2
C.W1=W2,P1P2 D.W1P2=P3
C.P3P1 D.P1P3
10.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0.t1时刻,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动.能正确表示这一过程中汽车牵引力F和速度v随时间t变化的图象是()
二、非选择题
11.从空中以10 m/s的初速度水平抛出一质量为1 kg的物体,物体在空中运动了3 s后落地,不计空气阻力,g取10 m/s2,求3 s内物体所受重力做功的平均功率和落地时重力做功的瞬时功率.
12.质量为m=4.0103 kg的汽车,发动机的额定功率为P=40 kW,汽车从静止开始以a=0.5 m/s2的加速度行驶,所受阻力f=2.0103 N,则汽车匀加速行驶的最长时间为多少?汽车可能达到的最大速度为多少?1.D 2.C
3.AC [水平面光滑时到达B点的瞬时速度较大,瞬时功率较大;水平面光滑时平均速度较大,平均功率也较大,A、C对,B、D错.]
4.C [前t秒内重力做功的平均功率
===mg2t
t秒末重力做功的瞬时功率
P=Fv=mggt=mg2t.
故C正确.]
5.C [由图可知,t1到t2时间内,F与f均不变且Fa2;
由运动学公式得
x=a1t=a2t,所以t1P2,C正确.]
7.C [设物体受到的阻力为f,由题图可知
0~2 s内物体做加速度a=3 m/s2的匀加速运动,F、f不变,功率P增大;
2~6 s内物体做匀速直线运动,物体受力平衡,则
2 s末物体受到的拉力F突变为Fmin=f,功率由P2=Fv2突变为P2
由功率公式知F== N=5 N,
f== N= N
由牛顿第二定律知
m== kg= kg]
8.B [汽车匀加速到额定功率后做加速度减小的加速运动,直到加速度为零,速度达最大值,A错,B对.汽车合外力为ma,牵引力大于ma,汽车的额定功率大于ma2t,时间t内做的功大于ma2t2,C、D错.]
9.A [设物体质量为m,三种情况下物体的加速度a相同,据牛顿第二定律得
F1-mgsin =ma,F2cos-mgsin =ma,F3cos -mgsin =ma.所以F1=F2cos =F3cos ,又因加速度相同,斜面长度相同,所以三种情况下物体到达斜面顶端时的速度相等,所以由功率公式可知P1=P2=P3,选A.]
10.AD [由P=Fv可判断,开始时汽车做匀速运动,则F0=f,P=F0v0,v0=,当汽车功率减小一半时,P=,汽车开始做变减速运动,其牵引力为F1===,加速度大小为a==-,由此可见,随着汽车速度v的减小,其加速度a也减小,最终以v=做匀速运动,故A正确;同理,可判断出汽车的牵引力随时间t的变化图线与D项一致,D也正确.]
11.150 W 300 W
解析 设物体从抛出到落地的竖直位移为h,
则3 s内重力的平均功率==,又因为h=gt2,
由以上两式可得=mg2t=150 W
设该物体在3 s末的瞬时速度为v3,
则物体落地时重力做功的瞬时功率
P=mgv3cos =mgv3y,
又因为v3y=gt,
所以P=mg2t=300 W
因为重力为恒力,3 s内重力做功的平均功率也可由
=Fcos 求得.
=mgcos =mg,
又因为===gt,
所以=mggt=150 W.
12.20 s 20 m/s
解析 汽车匀加速行驶时,汽车发动机的牵引力为F,
则根据牛顿第二定律:F-f=ma,得
F=ma+f=4.01030.5 N+2.0103 N
=4.0103 N
汽车匀加速运动的末速度为v,则P=Fv,
v== m/s=10 m/s
根据运动学公式v=at,有t== s=20 s
当汽车加速度为零时,汽车有最大速度vm,此时,牵引力F=f,则
vm=== m/s=20 m/s.
功率应用专题练习题及答案的内容就是这些查字典物理网希望考生可以时时有进步。
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