2020版高中物理课时作业(十三)功率(含解析)新人教版必修2

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课时作业(十三) 功率

A组:基础落实练

1.(多选)关于功率,以下说法正确的是( )

A.单位时间内物体做功越多,其功率越大

B.物体做功越多,它的功率就越大

C.物体做功越快,它的功率就越大

D.额定功率是发动机正常工作时的最大输出功率

解析:A对,B错:根据P=Wt可知,单位时间内物体做功越多,其功率越大.C对:物体做功越快,说明单位时间内物体做功越多,则它的功率就越大.D对:额定功率是发动机正常工作时的最大输出功率.

答案:ACD

2.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,g取10 m/s2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为( )

A.300 W B.400 W

C.500 W D.700 W

解析:物体落地瞬间vy=gt=30 m/s,所以PG=Gvy=300 W,故A正确.

答案:A

3.如图所示是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图象,那么甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比( )

A.P甲>P乙

B.P甲

C.P甲=P乙

D.无法判定

解析:根据功率的定义式P=Wt可知,在功与所用时间的关系图象中,直线的斜率表示该物体的功率.因此,由图线斜率可知P甲

答案:B

4.

一辆小车在水平面上做匀速直线运动,从某时刻起,小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图所示,则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化的规律是下图中的( )

解析:车所受的牵引力和阻力恒定,所以车做匀加速直线运动,牵引力的功率P=Fv=F(v0+at),故选项D正确.

答案:D

5.[2019·吉林榆树一中检测]一个小孩站在船头,按图甲、乙两种情况用同样大小的力拉轻绳,经过相同的时间t(船未碰撞),小孩所做的功W1、W2及在时间t内小孩拉绳的功率P1、P2的关系为( )

A.W1>W2,P1=P2

B.W1

C.W1=W2,P1=P2

D.W1

解析:按图甲、乙两种情况用同样大小的力拉绳,左边的船移动的位移相同,但乙图中右边的船也要移动,故乙图中拉力作用点移动的总的距离大;拉力做的功等于拉力与作用点在拉力方向上的位移的乘积,故乙图中拉力做功多,由于时间相同,故乙图中拉力的功率大,故B正确.

答案:B

6.(多选)如图所示,四个相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛,不计空气阻力,则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是( )

A.小球飞行过程中单位时间内的速度变化相同

B.小球落地时,重力的瞬时功率均相同

C.从开始运动至落地,重力对小球做功相同

D.从开始运动至落地,重力对小球做功的平均功率相同

解析:因为抛体运动的加速度恒为g,所以选项A正确;小球落地时竖直方向速度大小不同,B错误;WG=mgh,选项C正确;从抛出到落地所用时间不等,所以D错误.

答案:AC

7.小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶,因电瓶“没电”,故改用脚蹬骑车匀速前行.设小明与车的总质量为100 kg,人与车的速度恒为5 m/s,骑行过程中所受阻力约为车和人总重的2%,g取10 m/s2,小明骑此电动车做功的功率约为( )

A.10 W B.100 W

C.1 000 W D.10 000 W 解析:小明骑车的速度大小为5 m/s,匀速行驶时,人和车受力平衡,阻力的大小为f=0.02mg=0.02×100×10 N=20 N,小明骑此电动车做功的功率为P=Fv=fv=20×5 W=100 W,所以B正确.

答案:B

8.[2019·河北唐山联考]2017年6月11日,贵州雷山遭受大雨侵袭发生内涝和泥石流灾害,某路段有一质量为2.0×103 kg的石块随着雨水由静止开始沿倾角为30°的斜坡滑下,石块滑至坡底时的速度大小为10 m/s,g取10 m/s2,则此时( )

A.石块重力的瞬时功率为2×105 W

B.石块重力的瞬时功率为1×105 W

C.石块所受斜坡支持力的瞬时功率为53×104 W

D.石块所受斜坡支持力的瞬时功率为3×105 W

解析:石块重力的瞬时功率PG=mg·v·sin 30°=2.0×103×10×10×12W=1×105 W,故A错误,B正确;石块所受斜坡支持力与石块速度方向垂直,故石块所受斜坡支持力的瞬时功率为零,故C、D错误.

答案:B

9.一辆电动自行车的铭牌上给出了如下技术指标:

规 格

车型 26型电动自行车

整车质量 30 kg

最大载重 120 kg

额定输出功率 120 W

额定电压 48 V

额定电流 3 A

质量为M=70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力Ff恒为车和人总重的0.02,g取10 m/s2.则在电动自行车正常工作时,人骑车行驶的最大速度为多少?

解析:从电动自行车铭牌上获得的有用信息为整车质量为30 kg,额定输出功率为120 W.分析知电动自行车在额定功率下行驶时,当牵引力与阻力相等时,即F=Ff时速度达到最大值.

设车的质量为m,由题意知,

地面对车的阻力为Ff=k(M+m)g,当车速达到最大值时,

应有F=Ff,P=Fvmax=k(M+m)gvmax,解得vmax=6 m/s.

答案:6 m/s

B组:能力提升练

10.

如图所示,质量为m=2 kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,则木块前2 s内重力做功的平均功率和2 s末重力做功的瞬时功率分别为( )

A.48 W

24 W B.24 W

48 W

C.24 W

12 W D.12 W

24 W

解析:木块所受的合外力F合=mgsin θ-μmgcos θ=mg(sin θ-μcos θ)=