高中物理课时训练(三)功率鲁科版必修2(2021学年)

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课时跟踪检测（三) 功率
1.关于功率，下列说法中正确的是（ )
A.功率是描述做功快慢的物理量,在国际单位制中，其单位是焦耳(Ｊ)
Ｂ．功率是描述做功快慢的物理量,在国际单位制中,其单位是瓦特（W)
C.功率是描述做功多少的物理量，在国际单位制中,其单位是焦耳(J）
D．功率是描述做功多少的物理量,在国际单位制中，其单位是瓦特（W）
解析：选Ｂ功率是表示做功快慢的物理量,功率越大，表示做功越快。

功率的国际单位是瓦特,故B正确。

2．关于功率,下列说法中正确的是( )
A．物体做功越快，其功率越大
B.物体做功越多，其功率越大
C.实际功率一定等于额定功率
D.由P=＼f（Ｗ,ｔ）可知，功率与时间成反比
解析:选Ａ功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快，Ａ对。

物体做功多,用的时间很长,功率也不大， B错。

物体的实际功率可能小于或等于额定功率，也可能短时间内大于额定功率,Ｃ错。

由P＝＼f(W,t)可知,只有在做功一定的情况下,功率才与时间成反比，D错。

3．拖拉机耕地时一般比在道路上行驶时速度慢,这样做的主要目的是( ）
Ａ.节省燃料B．提高拖拉机的功率
Ｃ.提高传动机械的效率ﻩ D.增大拖拉机的牵引力
解析：选D 拖拉机耕地时受到的阻力比在路面上行驶时大得多，根据Ｐ＝Fv,在功率一定的情况下，减小速度,可以获得更大的牵引力，选项D正确。

4.在平直公路上以一定速率(约为5 ｍ/ｓ）行驶的自行车所受阻力为车和人总重量的0.0２倍,如图1所示,则骑车人的功率最接近于（车和人的总质量约为100 ｋg)（ )
图1
A.0.1 kＷﻩ
B.1×103 kＷ
C．1 kW D．1０ kW
解析:选A 因为车速v=5 m/ｓ,骑车时的牵引力F=f＝0．02×100×10 N＝20 Ｎ,所以功率P＝Fv＝20×5W=1０0 W，即0。

1 kW,故Ａ正确。

５．（多选）质量为３ｋg的物体，从高45 ｍ处自由落下(g取10 m/s2),那么在下落的过程中（)
A．前2 ｓ内重力做功的功率为300 W
B．前2 s内重力做功的功率为675 W
Ｃ．第２ s末重力做功的功率为60０ W
Ｄ.第2 ｓ末重力做功的功率为90０Ｗ
解析：选ＡＣ前2 ｓ物体下落h＝错误!ｇt2=2０ m，重力做功的功率Ｐ１＝错误!=300 W，A对,B错;2 ｓ末物体的速度ｖ=gt＝20 m／s，此时重力的功率P2=mgv=600 W，C对,D错．６.某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进l距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进ｌ距离，若先后两次拉力做的功为W1和Ｗ2，拉力做功的功率是Ｐ1和P2，则( )
Ａ．W1＝Ｗ２,P1＝P2ﻩ B.W1=W2，P1〉P２
C.Ｗ1>Ｗ2，Ｐ1〉P2
D.Ｗ1＞W2，P1＝P2
解析:选Ｂ由于拉力相同而又通过相同的位移,根据W=Ｆl可知拉力对物体做的功一样多，但由于沿光滑水平面前进l距离所用时间短,所以P１〉P2，故B正确。

７．关于功率公式Ｐ＝＼ｆ（Ｗ,ｔ）和P=Fｖ的说法正确的是( )
Ａ．由P=W
t
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知汽车的功率与它的速度成正比
D.从P＝Ｆv知当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比
解析：选D 公式P＝错误!所计算的应是时间t内的平均功率，A错误；在P=Fv中,若v 为平均速度,则Ｐ为平均功率，若v为瞬时速度，则P为瞬时功率,B错误;公式P=Fｖ涉及三个物理量之间的关系，因此必须在一个量确定不变时,才能判断另外两个物理量之间的关系,C错误,D正确。

8.设飞机飞行中所受阻力与速率的平方成正比，如果飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则当发动机功率为８P时,飞机飞行的速度为（ )
Ａ.vﻩB。

2v
C.4vﻩﻩ
D.8v
解析：选B 飞机匀速飞行时,应有F=F阻=kv2，所以Ｐ＝Fｖ=kv3,因此功率为8Ｐ时v′=2v。

B正确。

9.一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是( )
解析:选A 设经过时间ｔ速度大小为v,其方向与竖直方向(或重力方向）成θ角，由功率公式P=Fv cos θ知，此时重力的功率Ｐ=mｇv cos θ=mgv y＝mg·gt＝mg2t,所以Ａ正确。

10。

(多选)如图2所示为一汽车在平直的公路上由静止开始运动的速度图像,汽车所受阻力恒定．图中OA为一段直线,AＢ为一曲线,BC为一平行于时间轴的直线,则（)
图2
Ａ．OA段汽车发动机的功率是恒定的
Ｂ.ＯA段汽车发动机的牵引力恒定
C.AＢ段汽车发动机的功率可能是恒定的
D.ＢＣ段汽车发动机的功率是恒定的
解析:选BCD OＡ为一段直线，说明OA段汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，根据P＝Fv可知，速度增大,牵引力不变,功率增大，故Ａ错误,B正确;AＢ为一曲线，斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小,牵引力减小，根据Ｐ＝Fｖ可知,牵引力减小,速度增大，功率可能不变,故Ｃ正确;BＣ为一平行于时间轴的直线,则汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力，不变，速度也不变,根据P＝Fv可知,功率不变,故D正确。

11．一辆重5 t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。

(2)汽车开始运动后５ s末和15 s末的瞬时功率。

解析:(1)设汽车做加速运动所能达到的最大速度为ｖ,对汽车由牛顿第二定律得
F-f＝ma
即＼ｆ（Ｐ额,v) －kmｇ＝ma，代入数据得ｖ＝1０ m/s
所以汽车做匀加速直线运动的时间t=错误!=１0 s。

(２)由于10 s末汽车达到了额定功率，5 s末汽车还处于匀加速运动阶段，瞬时功率为Ｐ＝Fv＝(kｍｇ+ｍa）at＝（0。

06×5０00×10+５000×1)×１×5 W＝4×１0４ W=40 kＷ
1５ s末汽车已经达到了额定功率Ｐ额=80 kW。

答案：（1)1０ s （2)40 kW ８0 kW
１2。

近年来，被称为“绿色环保车＂的电动车成了不少市民购买的首选,电动车在出厂时都要进行检测,在检测某款电动车性能的实验中,质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F 与对应的速度v，并描绘出Ｆ。

错误!图像，如图３所示(图中ＡB、ＢO均为直线）。

假设电动车行驶中所受阻力恒定，求此过程中:
图3
(１)电动车的额定功率；
（2)电动车由静止开始运动，经过多长时间,速度达到2 m/s?
解析：由F。

１
v
图像知,AB段对应电动车加速过程中保持牵引力F=2 000 N恒定不变,即做
匀加速直线运动；BO段中直线的斜率k=错误!=Ｆv保持恒定不变，对应电动车在这一阶段以额定功率加速行驶.
(1)当电动车达到最大速度ｖmaｘ=15 m/s时，电动车的牵引力Ｆ＝f＝400 N，其中f为地面对电动车的阻力。

所以电动车的额定功率
Ｐ=fv
max
=400×1５Ｗ＝6 00０ W。

(2)电动车匀加速行驶过程中的加速度
a＝错误!＝错误!ｍ/s2=２ m/s２,
电动车刚达到额定功率时其速度
v＝错误!=错误!ｍ/ｓ＝3 m／ｓ,
之后它将做加速度减小的变加速运动。

故当电动车的速度v′=2m/ｓ时,正处于匀加速阶段，则这一过程所用时间t＝错误!=错误!ｓ＝1 s。

答案:(1）６0００W (2)1 s
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