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高中物理必修2功率 练习与解析

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功率 练习与解析

1.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上.在t=t1时刻，力F的功率是（ ）

A.F2t1/2m B.F2t12/2m

C.F2t1/m D.F2t12/m

解析：很多同学错选A，原因是错误地理解题意，求了0→t1过程的平均功率.正确的解答是：因题目要求的是t1时刻的瞬时功率，所以应选用公式P=F·v.因为v=at=Ft1/m，所以P=F2t1/m.

答案：C

2.一个小孩站在船头，按图5－3－3所示的两种情况用同样大小的力拉绳，经过相同的时间t（船未碰撞）小孩所做的功W1、W2及在时刻t小孩拉绳的瞬时功率P1、P2的关系为（ ）

图5－3－3

A.W1＞W2，P1=P2 B.W1=W2，P1=P2

C.W1＜W2，P1＜P2 D.W1＜W2，P1=P2

解析：小孩所做的功在第一种情况是指对自身（包括所站的船）做的功，在第二种情况除对自身（包括所站的船）做功外，还包括对另外一个小船所做的功.

由于两种情况下人对自身（包括所站的船）所做的功相等，而在第二种情况下人对另外的一小船多做了一部分功，因此W1＜W2.又由P=W/t得P1＜P2，所以选项C正确.

答案：C

3.一辆汽车沿一略微倾斜的坡路运动，若保持发动机的功率不变，它能以v1的速度匀速上坡，能以v2的速度匀速下坡.则它在相同粗糙程度的水平路面上匀速运动的速度为（ ）

A.21vv B.（v1+v2）/2

C.2v1v2/（v1+v2） D.v1v2/（v1－v2）

解析：匀速上坡时F=mgsinθ+μmgcosθ ①

P=Fv1=mgv1（sinθ+μcosθ） ②

匀速下坡时，F=μmgcosθ－mgsinθ ③

P=Fv2=mgv2（μcosθ－sinθ） ④

在同样粗糙的水平路面上匀速运动时，P=μmgv3 ⑤

由②④可得：mgv1（sinθ+μcosθ）=mgv2（μcosθ－sinθ）

所以μ=tan1221vvvv ⑥

将⑥代入②中，联立⑤可得：v3=2v1v2/（v1+v2）.

答案：C

4.一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受到的牵引力和阻力随时间变化的规律如图5－3－4 所示.则作用在小车上牵引力F的功率随时间变化的规律应是图5－3－5中的（ ）

图5－3－4 图5－3－5

解析：因从开始运动后的某时刻起研究，所以车已具有初速度v0.

P=F·v=F（v0+at）=F·v0+F·smfF）－（·t

令P0=F·v0，k=F（F－f）/m

则P=P0+kt.

答案：D

5.如图5－3－6所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（ ）

图5－3－6

A.重力对两物体做功相同

B.重力的平均功率相同

C.到达底端时重力的瞬时功率PA＜PB

D.到达底端时两物体的速度相同

解析：重力对B物体做功为mgh，重力对A物体做功（mgsinθ）s=mg（ssinθ）=mgh，A正确.

A、B两物体运动时间不同，平均功率不同，B错.

到底端vB2=2gh，vA2=2（gsinθ）·s=2g·（s·sinθ）=2gh. A、B两物体到底端速度大小相等，但方向不同，D错.

到底端A的瞬时功率PA=（mgsinθ）·vA，B的瞬时功率PB=mg·vB

显然PB＞PA，C正确.

答案：AC

6.如图5－3－7所示，一物体置于水平粗糙的地面上，在水平力F的作用下运动，F为一变力，但其功率大小不变，当物体速度为2 m/s时，加速度为2 m/s2；当其速度为3 m/s时，加速度为1 m/s2.则物体运动的最大速度为（ ）

图5－3－7

A.4 m/s B.3.5 m/s

C.5 m/s D.6 m/s

解析：因为P=F·v，所以F=P/v

根据牛顿第二定律得F－f=ma 1vP－f=ma1，2vP－f=ma2，所以m=6P

从而f=6P

vm=P/f=6/PPm/s=6 m/s.

答案：D

7.额定功率80 kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为20 m/s.汽车的质量m=2×103

kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s2.运动过程中阻力不变，求：

（1）汽车所受的恒定阻力；

解析：汽车的运动过程可分为三个阶段，开始以a=2 m/s2的匀加速运动，达额定功率后，减小牵引力F，进一步做变加速运动，最后当F=f阻力时做匀速直线运动，此时v达最大值vm，因此由P额=Fvm可得：

F=2010803mvP额N=4×103 N

即汽车所受恒定阻力f阻=F=4×103 N.

答案：4×103 N

（2）3 s末汽车的瞬时功率；

解析：对汽车匀加速运动阶段，由牛顿第二定律可得：F牵－f阻=ma，

所以F牵=f阻+ma=4×103 N+2×103×2 N=8×103 N

3 s末汽车的瞬时速度v=at=2×3 m/s=6 m/s

所以3 s末汽车的瞬时功率为

P=F牵v=8×103×6 W=4.8×104 W=48 kW.

答案：48 kW

（3）经过多长时间汽车功率达到额定值？

解析：汽车达到额定功率的时间，即为其做匀加速运动阶段的时间，由P额=F牵v=F牵at可得：t=aFP牵额=2108108033s=5 s.

答案：5 s

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高中物理必修二第七章第17讲 功 功率

高中物理必修二第七章第17讲 功 功率

1 第17讲 功 功率

考情 剖析

(注：①考纲要求及变化中Ⅰ代表了解和认识，Ⅱ代表理解和应用；②命题难度中的A代表容易，B代表中等，C代表难)

考查内容 考纲要求

及变化 考查年份 考查形式 考查详情 考试层级 命题难度

功 Ⅱ

10 多选 考查变力做功

11 单选 考查做功的估测 非重点 B

功率 Ⅱ 12 单选 考查变力瞬时功率变化情况的判断 次重点 B

小结及

预测 1.小结：功以选择题形式进行考查，在10、11年有所考查，但此知识点属于基础性知识点；功率以选择题形式进行考查，12年有所考查，但此知识点属于基础性知识点．

2．预测：预测14年考查的可能性很大． 2 3．复习建议：复习时应该理解功的实际含义和掌握功的计算方法，要了解功率的计算方法，合理地选择过程可以事半功倍.

知识 整合

知识网络

基础自测

1．功

一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，这个力就对物体做了功．做功的两个不可缺少的因素： ________________________.

功的公式： ________ .功的单位： 焦耳，符号是J.功是________(矢、标)量．

2．正功和负功

根据________可知：

(1)当α＝________时，W＝0.即当力F和位移s垂直时，力对物体不做功．这种情况，物体在力F的方向上没有发生位移．

(2)当________时，W＞0.即当力F跟位移s的夹角为锐角时，力F对物体做正功，这时力F是动力，所以，力对物体做正功．

(3)当 ________时，W＜0.即当力F跟位移s的夹角为钝角时，力F对物体做负功，这 3 时力F是阻力，所以，力对物体做负功．一个力对物体做负功，又常说成物体克服这个力做功(取绝对值)．

3．总功的计算： 总功的计算有如下方法：

(1)________α为F合与位移s的夹角．

(2)________ 即总功为各个分力功的代数和．

高中物理 必修2【功和功率】典型题(带解析)

高中物理 必修2【功和功率】典型题(带解析)

高中物理 必修2

【功和功率】典型题

1.如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环．小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力( )

A．一直不做功 B．一直做正功

C．始终指向大圆环圆心 D．始终背离大圆环圆心

解析：选A．由于大圆环是光滑的，因此小环下滑的过程中，大圆环对小环的作用力方向始终与速度方向垂直，因此作用力不做功，A项正确，B项错误；小环刚下滑时，大圆环对小环的作用力背离大圆环的圆心，滑到大圆环圆心以下的位置时，大圆环对小环的作用力指向大圆环的圆心，C、D项错误．

2．我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平．若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1×104 kW，排泥量为1.4 m3/s，排泥管的横截面积为0.7 m2.则泥泵对排泥管内泥浆的推力为( )

A．5×106 N B．2×107 N

C．2×109 N D．5×109 N

解析：选A．由排泥量和排泥管横截面积可求排泥速度v＝1.4 m3/s0.7 m2＝2 m/s.由P＝Fv可求，F＝Pv＝1×107 W2 m/s＝5×106 N.

3．(多选)某汽车在平直公路上以功率P、速度v0匀速行驶时，牵引力为F0.在t1时刻，司机减小油门，使汽车的功率减为P2，此后保持该功率继续行驶，t2时刻，汽车又恢复到匀速运动状态．有关汽车牵引力F、速度v的说法，其中正确的是( )

A．t2后的牵引力仍为F0 B．t2后的牵引力小于F0

C．t2后的速度仍为v0 D．t2后的速度小于v0

解析：选AD．由P＝F0v0可知，当汽车的功率突然减小为P2时，瞬时速度还没来得及变化，则牵引力突然变为F02，汽车将做减速运动，随着速度的减小，牵引力逐渐增大，汽车

做加速度逐渐减小的减速运动，当速度减小到使牵引力又等于阻力时，汽车再做匀速运动，由P2＝F0·v2可知，此时v2＝v02，故A、D正确．

高中物理必修二7.3_功率_导学案

高中物理必修二7.3_功率_导学案

【高一物理导学案】

7.3 功率（第一课时）

【课前预习导思】

1、回顾物理量的学习主要从哪几个方面进行？

2、功率的物理意义和定义？

3、你知道额定功率和实际功率的区别吗？

4、如何求平均功率与瞬时功率？

【课堂导思交流】

导思交流一：功率的概念

请同学们看课件分析三台起重机做功情况。

素材提供：第一台用了1分钟把1吨货物提到2米的高度，第二台用了1分钟把1吨货物提到4米的高度，第三台用了0.5分钟把1吨货物提到4米的高度。

思考：1、在以前学习中学过哪些与快慢有关的物理量？

2、如何描述做功快慢？

总结：

1、 功率的物理意义：

2、 定义：

3、 定义式：

4、 单位：

跟踪训练1、关于功率，下列说法中正确的是（ ）

A、功率是说明做功多少的物理量

B、功率是说明力做功快慢的物理量

C、做功时间越长，功率一定小

D、力做功越多，功率一定大

导思交流二：自学“额定功率和实际功率”思考其区别和联系。

跟踪训练2、机器名牌上标注的功率值是 ，是发动机

工作时的功率，实际功率往往 这个值。

导思交流三：功率与速度

1、请推导公式P=Fv？

思考：该公式使用过程中要注意什么？

跟踪训练3、在倾角为θ的斜面上，有一质量为m的物体沿斜面下滑，当物体的速度大小为v时，重力的瞬时功率为多大？

温馨提示：如果你做错了，别忘了分析错因。

跟踪训练4、质量m=3kg的物体,在水平拉力F=6N的拉力作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:

(1)力F在3s内对物体所做的功

(2)力F在3s内对物体所做的功的平均功率

(3)3s末力F对物体所做的功的瞬时功率

温馨提示：涉及功率时一定要明确是平均功率还是瞬时功率！

【课后巩固及反思】

1、一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=T时刻F的功率是（ ）

人教版高中物理必修二功和功率

人教版高中物理必修二功和功率

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人教版高中物理必修二功和功率

编 辑：__________________

时 间：__________________

教学资料范本

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（精心整理，诚意制作）

功和功率

一、图象信息题

例题1：(20xx·新课标全国卷)如图所示，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线.从图中可以判断( )

A．在0～t1时间内，外力做正功

B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大

C．在t2时刻，外力的功率最大

D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零

例题2：物体在合外力作用下做直线运动的v -t图象如图所示，下列表述正确的是( )

A．在0～1 s内，合外力做正功

B．在0～2 s内，合外力总是做正功

C．在1～2 s内，合外力做负功

D．在0～3 s内，合外力总是做正功

【拓展】设该图情境为：水平地面上一质量为m的物体在水平恒力F=6N的作用下，从静止开始运动，当F作用1s时撤去，其运动图象如图所示，求物体的质量。

二、应用数学知识解题

例题3：如图，用与水平方向成θ角的力F，拉着质量为m的物体沿水平地面匀速前进位移x，已知物体和地面间的动摩擦因数为μ.则在此过程中F做的功为( )

A．mgx B．μmgx

C．μmgxcosθ＋μsinθ D．μmgx1＋μtanθ

例题4：水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ(0＜μ＜1)．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为θ，如图所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则 ( )

A．F先减小后增大 B．F一直增大

C．F的功率减小 D．F的功率不变

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三、高考题

例题5：(20xx年江苏高考)如图所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一个鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )