2019_2020学年高中物理能力导练十六功率(含解析)新人教版必修2

能力导练十六 功率

基础巩固

1．关于功率公式P＝和P＝Fv的说法正确的是( ) A．由P＝可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率 B．由P＝Fv只能求某一时刻的瞬时功率 C．从P＝Fv知汽车的功率和它的速度成正比

D．从P＝Fv知，当汽车的发动机功率一定时，牵引力与速度成反比

解析：公式P＝所计算的应是时间t内的平均功率，而公式P＝Fv涉及三个物理量之间的关系，因此必须在一个物理量是确定不变的数值时，才能判断另外两个物理量之间的关系．

答案：D

2．(2019年北京东城区联考)一只苹果从楼上某一高度自由下落，苹果在空中依次经过三个完全相同的窗户1、2、3.如图1所示，直线为苹果在空中的运动轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是( )

WtWtWt

图1

A．苹果通过第3个窗户所用的时间最长 B．苹果通过第1个窗户的平均速度最大 C．苹果通过第3个窗户重力做的功最大

D．苹果通过第1个窗户重力的平均功率最小 解析：因平均速度v＝

v1＋v2

2

，所以通过第3个窗户的平均速度最大，时间最少，故选

项A、B错；因重力通过窗户所做的功为W＝mgΔh，所以做功相等，选项C错；根据P＝，因通过第1个窗户的时间最长，所以选项D正确．

答案：D

Wt

图2

3．如图2所示，在同一水平方向恒力F的作用下，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做的功和做功的平均功率分别为W1、P1.物体沿着光滑水平地面运动位移x过程中，力F做的功和做功的平均功率分别为W2、P2.则( )

A．W1>W2、P1>P2 C．W1

B．W1＝W2、P1P2

解析：根据W＝Fscos θ，因为力和位移都相等，则恒力做功相等，物块在粗糙水平面12

上运动的加速度小于在光滑水平面上的加速度，根据x＝at

2

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＝知，P1

4．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶．已知发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为vm.保持发动机的功率不变，则当汽车的速度为时，其瞬时加速度的大小为( )

4

A.4PWtvm

mvm

B.

3Pmvm

C.

2Pmvm

D.

P mvm

解析：汽车速度达到最大后，将匀速前进，根据功率与速度关系公式P＝Fv和共点力平衡条件F1＝f①

P＝F1vm②

当汽车的车速为时，P＝F2??③

4?4?根据牛顿第二定律F2－f＝ma④ 由①～④式，可求得a＝答案：B

5．从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g＝10 m/s，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为( )

2

vm

?vm?

3Pmvm

.

图3

A．300 W C．500 W

B．400 W D．700 W

解析：物体落地瞬间v＝gt＝30 m/s， 则PG＝mgv＝300 W. 答案：A

6．一辆汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动．假设汽车所受阻力恒定，下列汽车牵引力的功率P与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是( )

解析：匀加速运动时牵引力大于阻力，F不变，v随时间均匀增大，根据P＝Fv分析知

P随时间均匀增大，故选项A、D错误；当匀速时牵引力等于阻力，说明F突变小，速度不

变，故功率突变小，以后保持不变，故选项B错误，C正确．

答案：C

7．(多选)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为2.0 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图4甲和乙所示．设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1、P2、

P3，则( )

图4

A．P1>P2>P3 B．P1

C．0～2 s内力F对滑块做功为4 J D．0～2 s内摩擦力对滑块做功为4 J