4.2.1 功率(同步测试)-2015-2016学年高一物理下册(解析版)

北京大兴区营养工程同步 高一物理必修2
第4章第2节 功率（同步测试）
（满分60分，30分钟完成）
班级 姓名 总分
一、单选题（40分，每题5分）
1. 关于功率，下列说法中正确的是： （ ）
A ．力对物体做的功越多，力做功的功率越大
B ．功率是描述力对物体做功快慢的物理量
C ．从公式P ＝Fv 可知，汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而增大
D ．从公式P ＝Fv 可知，汽车的发动机功率就是指合外力的功率
【答案】B
【解析】功率表示物体在单位之间内做功多少，是描述物体做功快慢的物理量，A 错误，B 正确；当汽车以恒定功率启动时从公式P ＝Fv 可知，速度增大，牵引力减小，功率保持不变，C 错误；汽车发动机功率是指牵引力所做功率，D 错误。

2. 质量为m 的物体从静止开始做加速度为a 的匀加速直线运动．在运动时间为t 的过程中，合外力对它做功的平均功率为： （ ）
A ．ma 2t
B ．
t ma 221 C ．2ma 2t D ．t ma 222 【答案】B
【解析】根据牛顿第二定律可知，物体所受的合外力为F=ma ，在时间t 内的平均速度为：2at v =，故合外力对它做功的平均功率为2122
at P Fv ma ma t ==⋅=，选项B 正确。

3. 下表列出了某种型号轿车的部分数据，试根据表中数据回答问题。

表格右侧图为轿车中用于改变车速的挡位.手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“1～5”逐挡速度增大，R 是倒车挡。

试问轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至哪一挡？该车以额定功率和最高
速度运行时，轿车的牵引力为： （ ）
A ．“1”档、3000N B.“5”档、3000N C. “1”档、2000N D.“5”档、2000N
【答案】A
【解析】根据公式P Fv =可得功率恒定，速度越小，牵引力越大，故应该推至1档上坡，该车以额定功率和最高速度运行时，3312010120103000144/40/W F N km h m s
⨯⨯===，故A 正确。

4. 一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是： （ ）
A ．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
B ．加速时做正功，匀速和减速时做负功
C ．加速和匀速时做正功，减速时做负功
D ．始终做正功
【答案】D
【解析】根据力对物体做功的定义W FScos θ=（其中公式中θ是力F 与位移s 间的夹角），可知若090θ︒≤︒＜，则力F 做正功；若90θ=︒，则力F 不做功；若90180θ︒≤︒＜，则力F 做负功（或者说物体克服力F 做了功）．人乘电梯从一楼到20楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向一致，即0θ=︒，所以支持力始终做正功．故选D
5. 质量为m 的物体沿倾角为θ的斜面滑到底端时的速度大小为v ，则此时重力的瞬时功率为（ ）
A.m g v
B.m g v sin θ
C.m g v cos θ
D.m g vt an θ
【答案】B 【解析】因为重力的方向是竖直向下的，速度v 沿竖直方向的分量的大小为v sin θ，故重力的瞬时功率为m g v sin θ，选项B 正确。

6. 汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机换档的目的是： （ ）
A ．增大速度，增大牵引力
B ．减小速度，减小牵引力
C ．增大速度，减小牵引力
D ．减小速度，增大牵引力
【答案】D
【解析】P 一定，由公式P Fv =，增大牵引力，必须减小速度，故A 错误；P 一定，由公式P Fv =，减小速度，可以增大牵引力，故B 错误；上坡时，需要增大牵引力，减小速度．故C 错误；P 一定，由公式P Fv =，上坡时减小速度，可以增大牵引力，故D 正确。

7. 如图所示，水平传送带正以v =2m/s 的速度运行，两端的距离为l =8m.把一质量为m =1kg 的物体轻轻放到传送带上，物体在传送带的带动下向右运动.物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，则把这个物体从传送带左端传送到右端的过程中，摩擦力做功的平均功率分别为 （ ）
A ．2 W
B ．8 W
C ．1W
D ．0.4W
【答案】D
B ，使它们前进相同的位移。

假设力F 对物体A 做的功为W 1，对B 做的功为W 2，力F 对物体A 做功的平均功率为P 1， 对B 做功的平均功率为P 2。

以下关系正确的是： （ ）
A ． W 1= W 2，P 1= P 2
B ．W 1= W 2，P 1> P 2
C ． W 1>W 2， P 1> P 2
D ． W 1> W 2，P 1= P 2
【答案】B
【解析】由于W=Fs ，在用力推物体A 与B 时，用的力F 是相等的，通过的距离也是相等的，故两个力做的功相等，即W 1= W 2 ，故C 、D 错误；由于物体A 没有摩擦力，而B 运动时要受到摩擦力的作用，故A 的加速度大于B ，所以A 所用的时间小于B 的时间，所以根据P=W/t 可知，力对A 的功率要大于力对B 的功率，即P 1> P 2，故B 正确。

二、非选择题（20分，每题10分）
9. 一个质量为2kg 的物体静止在光滑的平面上，在6N 的水平恒力F 的作用下开始运动，求： （1）2s 内力F 对物体做多少功；
（2）力F 在2s 内的平均功率；
（3）力F 在2s 末的功率．
【答案】（1）力F 在t=2s 内对物体所做的功36J ．（2）力F 在t =2s 内对物体所做功的平均功率18W ．
（3）在2s 末力F 对物体做功的瞬时功率36W ．
【解析】
（1）物体的加速度为：22m/s 3m/s 2
6===m F a 则物体在2s 内的位移为：6m m 23212122=⨯⨯==
at x ，
则F 在2s 内做的功为：W=Fs =6×6J=36J ．
（2）由平均功率的定义式，2s 内的平均功率为：P=2
36=t W W=18W ． （3）2s 末物体的速度为：v 2=at =3×2m/s=6m/s ，故2s 末的瞬时功率为：P 2=Fv 2=6×6W=36W 。

10. 质量为m =1kg 的物体以初速度v 0=12m/s 竖直上抛，空气阻力大小为其重力的0.2倍，重力加速度g 取10m/s 2，求：
（1）该物体上升和下降时的加速度之比；
（2）求整个过程中物体克服阻力做功的平均功率P 1和物体落回抛出点时重力的瞬时功率P 2。

【答案】（1）2:3:21=a a （2
）1P w =
，2P = 【解析】（1）受力分析可得：
上升过程中受到向下的重力和空气阻力，牛二定律可得21m/s 12=a ······1分 下降过程中受到向下的重力和向上的空气阻力，牛二定律可得22m/s 8=a ···1分 2:3:21=a a
（2）物体上升高度m 621
2
==a v H 物体上升时间s a v t 11
1=∆=；下落时间22221t a H =得出s 262=t 总时间：s 2
62+=t 落回出发点的速度m/s 6422==t a v · 因而：W 6
248W 2
6262221+=+⨯⨯=⨯=t H
F P f W 6402==mgv P。