第3节功率 满分100分,60分钟完成)班级姓名 第I卷(选择题共48分) 、选择题:本大题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,至少有 个选项正确,选对的得6分,对而不全得3分。选错或不选的得0分。 1.质量为m的物体,自高为h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止滑下,经历时间t到达斜面 底端,到达斜面底端时的速度为v,则物体在斜面底端时,重力的功率是 A. mgt messin montan b 2.在一水平公路上以一般速度行驶的自行车,设所受阻力为人与车重的0.02倍,则骑车人 的功率最接近于 A. 10 kW B. 1 kW C. 0.1 kW D.0.001kW 3.如图1所示,在自动扶梯以恒定的速度v运转时,第一次有一个人站到扶梯上相对扶梯静 止不动,扶梯载他上楼过程中对他做功为W,做功功率为B;第二次这人在运动的扶梯上又 以相对扶梯的速度u同时匀速向上走,则这次扶梯对该人做功为,做功功率为B,以下说 法中正确的是 图 A.W>形,R>B W>形,B=P2 C.丌=呢,R>B D.羼=形,B=P2 4.关于功率的概念,以下说法正确的是 A.功率大说明物体做功多 B.功率小说明物体做功少 C.机器做功越多,其功率越大 D.机器做功越快,其功率越大 5.汽车从静止开始,能保持加速度a做匀加速直线运动的最长时间为t,此后汽车的运动情 况是 A.加速度为零,速度恒定
第 3 节 功率 （满分 100 分，60 分钟完成） 班级_____姓名_________ 第Ⅰ卷(选择题 共 48 分) 一、选择题：本大题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，至少有 一个选项正确，选对的得 6 分，对而不全得 3 分。选错或不选的得 0 分。 1．质量为 m 的物体，自高为 h、倾角为 θ 的光滑斜面顶端由静止滑下，经历时间 t 到达斜面 底端，到达斜面底端时的速度为 v，则物体在斜面底端时，重力的功率是 （ ） A．mgv B．mgvsinθ C．mgvcosθ D．mgvtanθ 2．在一水平公路上以一般速度行驶的自行车，设所受阻力为人与车重的 0.02 倍，则骑车人 的功率最接近于 （ ） A．10 kW B．1 kW C．0.1 kW D．0.001 kW 3．如图 1 所示，在自动扶梯以恒定的速度 v 运转时，第一次有一个人站到扶梯上相对扶梯静 止不动，扶梯载他上楼过程中对他做功为 W1，做功功率为 P1；第二次这人在运动的扶梯上又 以相对扶梯的速度 u 同时匀速向上走，则这次扶梯对该人做功为 W2，做功功率为 P2，以下说 法中正确的是 （ ） 图 1 A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1＞W2，P1＝P2 C．W1＝W2，P1＞P2 D．W1＝W2，P1＝P2 4．关于功率的概念，以下说法正确的是 （ ） A．功率大说明物体做功多 B．功率小说明物体做功少 C．机器做功越多，其功率越大 D．机器做功越快，其功率越大 5．汽车从静止开始，能保持加速度 a 做匀加速直线运动的最长时间为 tm，此后汽车的运动情 况是 （ ） A．加速度为零，速度恒定
B.加速度逐渐减小到零,速度逐渐增大到最大值后做匀速运动 C.加速度逐渐减小到零,速度也逐渐减小到零 D.加速度逐渐增大到某一值后不变,速度逐渐增大到最大值后做匀速运动 6.关于功率的计算公式,下列说法正确的是 A. P W 只适用于计算恒力的平均功率 B.P=F,适用于计算任何情况下力的瞬时功率 C.P=Fcos0,适用于计算任何情况下力的瞬时功率 D.P= FuCos B,不能用来求平均功率 7.一个小孩站在船头,按如图2所示的两种情况用同样大小的力拉绳,若经过相同的时间t (设船未碰撞),小孩所做的功分别为、踞,在时刻t小孩拉绳的瞬时功率分别为B、P, 则 A.>,B>P2 B. M=l2, P=P C. <M2, P<P W<呢,B=P 图2 8.关于功和能,下列说法正确的是 A.功和能的单位相同,它们的物理意义也相同 B.做功的过程就是物体能量的转化过程 C.做了多少功,就有多少能量发生了转化 D.各种不同形式的能量可以互相转化,而且在转化过程中,能的总量是守恒的 第Ⅱ卷(非选择题,共52分) 二、填空、实验题:本大题共5小题,每小题5分,共25分。把正确答案填写在题中横线上 或按要求作答。 9.人的心脏每跳动一次大约输送8×10-°m3血液,正常人的血压(可看作心脏压送血液的压 强)的平均值约为1.5×10Pa,心跳约每分钟70次,据此估测心脏工作的平均功率约 10.将20kg的物体从静止开始以2m/s3的加速度竖直提升4m,拉力做功的平均功率为
B．加速度逐渐减小到零，速度逐渐增大到最大值后做匀速运动 C．加速度逐渐减小到零，速度也逐渐减小到零 D．加速度逐渐增大到某一值后不变，速度逐渐增大到最大值后做匀速运动 6． 关于功率的计算公式，下列说法正确的是 （ ） A．P＝ t W ，只适用于计算恒力的平均功率 B．P＝Fv，适用于计算任何情况下力的瞬时功率 C．P＝Fvcosθ，适用于计算任何情况下力的瞬时功率 D．P＝Fvcosθ，不能用来求平均功率 7． 一个小孩站在船头，按如图 2 所示的两种情况用同样大小的力拉绳，若经过相同的时间 t （设船未碰撞），小孩所做的功分别为 W1、W2，在时刻 t 小孩拉绳的瞬时功率分别为 P1、P2， 则 （ ） A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1＝W2，P1＝P2 C．W1＜W2，P1＜P2 D．W1＜W2，P1＝P2 A A B 图 2 8．关于功和能，下列说法正确的是 （ ） A．功和能的单位相同，它们的物理意义也相同 B．做功的过程就是物体能量的转化过程 C．做了多少功，就有多少能量发生了转化 D．各种不同形式的能量可以互相转化，而且在转化过程中，能的总量是守恒的 第Ⅱ卷（非选择题，共 52 分） 二、填空、实验题：本大题共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分。把正确答案填写在题中横线上 或按要求作答。 9．人的心脏每跳动一次大约输送 8×10－5 m 3 血液，正常人的血压（可看作心脏压送血液的压 强）的平均值约为 1.5×104 Pa，心跳约每分钟 70 次，据此估测心脏工作的平均功率约 为___________W。 10．将 20kg 的物体从静止开始以 2m/s2 的加速度竖直提升 4m，拉力做功的平均功率为
W,到达4m高处时拉力的瞬时功率为 W。(g取10m/s2) 11.雨滴在空中运动时,受到的空气阻力与其速度的平方成正比,若两个雨滴从空中落下 其质量分别为、噩,落至地面前均已做匀速直线运动,则两雨滴落地时重力的功率之比 12.两艘质量均为m(包括船上的人)的小船A和B,相隔一定距离静止在河面上,A船上的 人用绳子以恒力F拉B船,不计水的阻力,则从开始施力后在时间t内人做的功为 在时刻t人做功的瞬时功率为。 13.汽车的额定功率为50kW,质量1000kg,沿水平路面行驶,所受阻力恒定为2×10N, 发动机以额定功率工作,则当汽车速度为10m/s时,汽车的加速度为 汽车的最大速度为 、计算题:本大题共2小题,计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位 14.(12分)要使起重机在5s内将质量为2.0×103kg的货物由静止开始匀加速提升10m 高,此起重机应具备的最小功率应是多少?(g取10m/s2) 15.(15分)一辆总质量为5t的汽车,发动机的额定功率为80kW。汽车从静止开始以加速 度a=1m/s2做匀加速直线运动,车受的阻力为车重的0.06倍,g取10m/s2,求 (1)汽车做匀加速直线运动的最长时间t; (2)汽车开始运动后5s末和15s末的瞬时功率。 参考答案 、选择题: 1.【答案】B 【点拨】P=Fosa= mancos(90°一0)= mgvsin0,故B选项正确 2.【答案】C 【点拨】这是一道估算题。人与车总重约G=700N,车速v=5m/s,故P=Fv=70W=0.07kW 故C选项正确
________W，到达 4m 高处时拉力的瞬时功率为________W。（g 取 10 m/s2） 11．雨滴在空中运动时，受到的空气阻力与其速度的平方成正比，若两个雨滴从空中落下， 其质量分别为 m1、m2，落至地面前均已做匀速直线运动，则两雨滴落地时重力的功率之比 为________。 12．两艘质量均为 m（包括船上的人）的小船 A 和 B，相隔一定距离静止在河面上，A 船上的 人用绳子以恒力F拉B船，不计水的阻力，则从开始施力后在时间t内人做的功为_______； 在时刻 t 人做功的瞬时功率为_________。 13．汽车的额定功率为 50 kW，质量 1000 kg，沿水平路面行驶，所受阻力恒定为 2×103 N， 发动机以额定功率工作，则当汽车速度为 10 m/s 时，汽车的加速度为___________ m/s2， 汽车的最大速度为___________m/s。 三、计算题：本大题共 2 小题，计 27 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14．（12 分）要使起重机在 5 s 内将质量为 2.0×103 kg 的货物由静止开始匀加速提升 10 m 高，此起重机应具备的最小功率应是多少？（g 取 10 m/s2） 15．（15 分）一辆总质量为 5 t 的汽车，发动机的额定功率为 80 kW。汽车从静止开始以加速 度 a＝1m/s2 做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的 0.06 倍，g 取 10 m/s2，求： （1）汽车做匀加速直线运动的最长时间 tm； （2）汽车开始运动后 5 s 末和 15 s 末的瞬时功率。 参考答案 一、选择题： 1．【答案】B 【点拨】P＝Fvcosα＝ mgvcos(90°－θ) ＝ mgvsinθ，故 B 选项正确。 2．【答案】C 【点拨】这是一道估算题。人与车总重约 G＝700 N，车速 v＝5 m/s，故 P＝Fv＝70 W＝0.07 kW， 故 C 选项正确
3.【答案】B 【点拨】由功的计算公式,得扶梯对人做功为∥= Escos a,式中a是扶梯对人的支持力(等 于人的重力)和扶梯所在斜面的夹角。由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离,所以第一次 扶梯载人运动的距离要比第二次扶梯载人运动的距离长,即S>s2,故>尾;两次扶梯运动 的速率v不变,对人作用力不变。根据P= Vcos a知B=B,故B选项正确。 4.【答案】D 【点拨】功率反映做功的快慢,不能反映做功多少,功率大时,做功不一定多 5.【答案】B 【点拨】汽车匀加速运动到汽车的功率增大到额定功率时,汽车的功率不能增大,但此时牵 引力仍大于阻力,汽车仍要做加速运动,所以,此后汽车的功率不变,速度仍增大,牵引力 减小,加速度减小,加速度减小到零时,速度达到最大,此后,汽车做匀速运动。选项 6.【答案】C 【点拨】P=一既适用于求变力的做功快慢,也适用于求恒力的做功的快慢。P=F仅适用F 与v的方向一致的情况 7.【答案】C 【点拨】小孩所做的功,在第一种情况下是指对自身(包括所站的船A)做的功,在第二种情 况除对自身(包括所站的船A)做功外,还包括对另外一小船B做功。设水的阻力恒定不变, 小孩在两种情况下由于力相同,小船在两种情况下的加速度也相同,因而位移也就相等了 这样两种情况中小孩对自身(包括对所站的船)所做的功相等。而在第二种情况下人对另外 的小船B多做了一部分功,因此有羼<,又由公式P=一可知,B<B。选项C正确。 8.【答案】BCD 【点拨】功和能的物理意义不同,功是能量转化的量度 填空、实验题 9.【答案】1.4 【点拨】心脏每跳动一次所做的功为:W=F=PSL=PAv=1.2J。则心脏工作的平均功率 约为:下=m=0×12W=1.4W 10.【答案】480:960 【点拨】物体匀加速上升过程中拉力为F,由牛顿第二定律Fm=m,得F=m(g+a)=240
3．【答案】B 【点拨】由功的计算公式，得扶梯对人做功为 W＝Fscosα，式中 α 是扶梯对人的支持力（等 于人的重力）和扶梯所在斜面的夹角。由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离，所以第一次 扶梯载人运动的距离要比第二次扶梯载人运动的距离长，即 s1＞s2，故 W1＞W2；两次扶梯运动 的速率 v 不变，对人作用力不变。根据 P＝Fvcosα 知 P1＝P2，故 B 选项正确。 4．【答案】D 【点拨】功率反映做功的快慢，不能反映做功多少，功率大时，做功不一定多。 5．【答案】B 【点拨】汽车匀加速运动到汽车的功率增大到额定功率时，汽车的功率不能增大，但此时牵 引力仍大于阻力，汽车仍要做加速运动，所以，此后汽车的功率不变，速度仍增大，牵引力 减小，加速度减小，加速度减小到零时，速度达到最大，此后，汽车做匀速运动。选项 B 正 确。 6．【答案】C 【点拨】P＝ t W 既适用于求变力的做功快慢，也适用于求恒力的做功的快慢。P＝Fv 仅适用 F 与 v 的方向一致的情况。 7．【答案】C 【点拨】小孩所做的功，在第一种情况下是指对自身（包括所站的船 A）做的功，在第二种情 况除对自身（包括所站的船 A）做功外，还包括对另外一小船 B 做功。设水的阻力恒定不变， 小孩在两种情况下由于力相同，小船在两种情况下的加速度也相同，因而位移也就相等了。 这样两种情况中小孩对自身（包括对所站的船）所做的功相等。而在第二种情况下人对另外 的小船 B 多做了一部分功，因此有 W1＜W2，又由公式 P＝ t W 可知，P1＜P2。选项 C 正确。 8．【答案】BCD 【点拨】功和能的物理意义不同，功是能量转化的量度。 二、填空、实验题： 9．【答案】1.4 【点拨】心脏每跳动一次所做的功为：W ＝FL＝PSL ＝PΔv＝1.2 J。则心脏工作的平均功率 约为： P ＝ 60 701.2 = t nW W＝1.4 W。 10．【答案】480；960 【点拨】物体匀加速上升过程中拉力为 F，由牛顿第二定律 F－mg＝ma，得 F＝m（g+a）＝240
N。物体从静止开始匀加速上升4m时的速度v为:v=√2amh=4m/s,平均速度为:下=y= 2m/s。则物体上升4m的过程中拉力做功的平均功率为P=F=240×2W=480W;到达4m 高处时拉力的瞬时功率为P=F=240×4W=960W 1l.【答案】√m1 【点找】根据平衡条件得:=k,则雨滴落地前匀速运动的速度为r=,则落地时重 力对雨滴做功的功率为P=mgv=mg V,所以,两雨滴落地时重力的功率之比为:P= P 【答案】F212.2F7 时刻t人做功的瞬时功率P=2=2F×=25、P=272xF=2:在 【点拨】人对小船A和B均做了功,所以W=2Fs=2FXat 13.【答案】3:25 【点拨】当v=10m/s时,根据P=F有,F=-=5×103N。根据牛顿第二定律有:F-f= m,得a=3m/s2:根据P=F=f,有ksP=25m/s 计算题: 14.【答案】8.64×10 【解析】根据匀变速运动的规律可知 22×10m/s2=0.8m/s2 物体5s末的速度为 =at=4 m/s 根据牛顿第二定律 可得:F=m(+a)=2.16×10N
N。物体从静止开始匀加速上升 4 m 时的速度 v 为：v＝ 2ah ＝4 m/s，平均速度为： v ＝ 2 v ＝ 2 m/s。则物体上升 4 m 的过程中拉力做功的平均功率为 P ＝F v ＝240×2 W＝480 W；到达 4 m 高处时拉力的瞬时功率为 P＝Fv＝240×4 W＝960 W。 11．【答案】 3 m1 : 3 m2 【点拨】根据平衡条件得：mg＝kv 2，则雨滴落地前匀速运动的速度为 v＝ k mg ，则落地时重 力对雨滴做功的功率为 P＝mgv＝mg k mg ，所以，两雨滴落地时重力的功率之比为： 1 2 P P ＝ 2 1 2 2 m m 。 12．【答案】 m F t 2 2 ； m F t 2 2 【点拨】人对小船 A 和 B 均做了功，所以 W＝2Fs＝2F× 2 1 2 2 2 Ft at m = ＝2F× 2 2 Ft m ＝ m F t 2 2 ；在 时刻 t 人做功的瞬时功率 P＝2Fv＝ 2 2 2 2 Ft F t F at F m m = = 。 13．【答案】3；25 【点拨】当 v＝10 m/s 时，根据 P＝Fv 有，F＝ P v ＝5×103 N。根据牛顿第二定律有：F－f＝ ma，得 a＝3 m/s2；根据 P＝Fv＝fvm，有 vm＝ P f ＝25m/s。 三、计算题： 14．【答案】8.64×104 W 【解析】根据匀变速运动的规律可知： s＝ 2 1 at 2 得 a＝ 2 2 t s ＝ 2 5 2 10 m/s2＝0.8 m/s2 物体 5 s 末的速度为 v＝at＝4 m/s 根据牛顿第二定律 F－mg＝ma 可得：F＝m（g＋a）＝2.16×104 N
5s末时刻起重机的功率为 ×104×4W=8.64×104 故此起重机应具备的最小功率应是8.64×10Wa。 15.【答案】(1)10s:;(2)P=40kW,P=80kW 【解析】(1)汽车匀加速行驶,牵引力恒定,根据牛顿第二定律有: 求得:F=8.0×103N 达到额定功率时,匀加速运动达到的速度最大。由P=F求得此时速度大小为: P v==10m/s F 由≠=at得,匀加速的最长时间t= 10 (2)t=5s时,汽车正匀加速行驶,此时速度n=at1=5m/s,功率B=F=40×103 40 kW t2=15s时,匀加速运动己经结束,汽车正以恒定功率行驶,此时B=P额=80kW
5 s 末时刻起重机的功率为 P＝Fv＝2.16×104×4 W＝8.64×104 W 故此起重机应具备的最小功率应是 8.64×104 W。 15．【答案】（1）10 s；（2）P1＝40 kW，P2＝80 kW 【解析】（1）汽车匀加速行驶，牵引力恒定，根据牛顿第二定律有： F－F1＝ma 求得：F＝8.0×103Ｎ 达到额定功率时，匀加速运动达到的速度最大。由 P＝Fv 求得此时速度大小为： v＝ F P ＝10m/s。 由 v＝at 得，匀加速的最长时间 t＝ v a ＝10 s。 （2）t1＝5s 时，汽车正匀加速行驶，此时速度 v1＝a t1＝5 m/s，功率 P1＝Fv1＝40×103 W＝ 40 kW。 t2＝15s 时，匀加速运动已经结束，汽车正以恒定功率行驶，此时 P2＝P 额＝80 kW。 精品推荐 强力推荐 值得拥有