2019-2020学年高一物理人教版必修2 重力势能 同步练习（答案）
2019-2020学年高一物理人教版必修2 重力势能 同步练习（答案）,高一下物理同步练习,莲山课件.
课时作业(十三) 功 率
一、单项选择题
1．关于功率，以下说法中正确的是( )
A．据P＝t(W)可知，机器做功越多，其功率就越大
B．据P＝Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比
C．据P＝t(W)可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D．根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比
解析：P＝t(W)表明，功率不仅与物体做功的多少有关，同时还与做功所用的时间有关，A错误；由P＝t(W)求出来的是平均功率，C错误；在P＝Fv中，当功率一定时，在一定阶段汽车的牵引力与速度成反比，但当牵引力等于阻力时，速度不变牵引力也不再变化，D正确；还有一种情况，当牵引力一定时，速度增加，功率也增加，在这种情况下牵引力F是不变的，B错误．
答案：D
2．如图所示，一自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客上同一层楼，某乘客第一次站在扶梯上不动，第二次以相对扶梯v2的速度匀速往上走．两次扶梯运送乘客所做的功分别为W1、W2，牵引力的功率分别为P1、P2，则( )
A．W1<W2，P1<P2 B．W1<W2，P1＝P2
C．W1＝W2，P1<P2 D．W1>W2，P1＝P2
解析：扶梯两次运送乘客的速度均为v1，扶梯所施加的力不变，由P＝Fv知P1＝P2；由于第二次所用的时间短，由W＝Pt得W2<W1.故选项D正确．
答案：D
3．某学校在进行体育测试时，质量为m＝50 kg的晓宇同学在t＝40 s内完成了25个引体向上，假设每次晓宇同学上升的高度大约为h＝0.5 m，则晓宇同学克服重力做功的平均功率为(重力加速度g＝10 m/s2)( )
A．100 W B．150 W
C．200 W D．250 W
解析：每次引体向上克服重力做的功约为W1＝mgh＝50×10×0.5 J＝250 J,40 s内的总功W＝nW1＝25×250 J＝6 250 J,40 s内的功率P＝t(W)＝40(6 250) W≈156 W，B正确．
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．(2017·台州高一检测)2015年10月，我国自主研发的第一艘平流层飞艇“圆梦”号试飞成功．若飞艇在平流层水平匀速飞行时，所受空气阻力与飞行速度成正比．当匀速飞行速度为v时，动力系统的输出功率为P；当匀速飞行速度为2v时，动力系统的输出功率为( )
A.4(P) B.2(P)
C．2P D．4P
解析：设当飞艇以速度v匀速飞行时，所受空气阻力为F阻，则P＝F阻v.由题意，当匀速飞行速度为2v时，所受空气阻力为2F阻，所以此时动力系统输出的功率P1＝2F阻·2v＝4P，D正确．
答案：D
6．(2017·恩施高一检测)质量为5t的汽车，在水平路面上以加速度a＝2m/s2启动，所受阻力为1.0×103 N，汽车启动后第1 s末的瞬时功率是( )
A．2 kW B．22 kW
C．1.1 kW D．20 kW
解析：根据牛顿第二定律得F－Ff＝ma，则F＝Ff＋ma＝1 000 N＋5 000×2 N＝11 000 N．汽车第1 s末的速度v＝at＝2×1 m/s＝2 m/s，所以P＝Fv＝11 000×2 W＝22 000 W＝22 kW，故B正确，A、C、D错误．
答案：B
二、多项选择题
7．放在水平面上的物体在拉力F作用下做匀速直线运动，先后通过A、B两点，在这个过程中( )
A．物体的运动速度越大，力F做功越多
B．不论物体的运动速度多大，力F做功不变
C．物体的运动速度越大，力F做功的功率越大
D．不论物体的运动速度多大，力F做功的功率不变
解析：求做功用W＝Fl，故不论速度多大，F做功不变，故A错、B对；物体运动速度越大，通过相等位移所用时间越短，功率就越大，故C对、D错．
答案：BC
8．用竖直向上的拉力F将一个质量为m的物体从静止开始，以加速度a向上匀加速提起，经t时间，物体上升的高度为h.则t时间末，作用力F的瞬时功率为( )
A．Fat B.t(Fh)
2019-2020学年高一物理人教版必修2 探究弹性势能的表达式 同步练习（答案）
2019-2020学年高一物理人教版必修2 探究弹性势能的表达式 同步练习（答案）,高一下物理同步练习,莲山课件.
C.m(F(F－mg)t) D.m(F2t)
解析：t时间末，物体的速度为v＝at，故t时间末，力F的瞬时功率为P＝Fv＝Fat.又由于a＝m(F－mg)，故F的瞬时功率也可表示为P＝m(F(F－mg)t).故A、C正确．
答案：AC
9．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
10．如图所示，用细线悬挂一小铁块，将小铁块拉直到水平位置，然后放手使小铁块从静止开始向下摆动，在小铁块摆向最低点的过程中，重力对小铁块做功的功率( )
A．一直增大
B．先变大，后变小
C．在最低点为零
D．在最低点最大
解析：开始时，铁块的速度为零，重力的功率为零，当铁块到达最低点时，速度虽然最大，但速度方向与重力方向垂直，故此时重力的功率也为零；而在运动过程中，重力方向与速度方向有一定夹角，故功率不为零，由此可知，重力的功率一定是先增大后减小，故选项B、C正确．
答案：BC
三、非选择题
11．如图甲所示，质量为1.0 kg的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1.0 s末将拉力撤去，物体运动的v－t图象如图乙，试求：(g＝10 m/s2)
(1)拉力F的大小．
(2)拉力F在第1 s内的平均功率．
解析：(1)由v－t图象知，当撤去拉力F后，物体做匀减速直线运动，加速度大小a＝6 m/s2.
由牛顿第二定律得Ff＋mgsinα＝ma＝6 N，当物体受拉力F的作用时，由牛顿第二定律得
F－Ff－mgsinα＝ma′，
其中由题图知加速度
a′＝12 m/s2，所以F＝18 N.
(2)物体在拉力F作用下的位移
x＝2(1)a′t2＝6 m，
所以拉力F在第1 s内的平均功率＝t(Fx)＝1(18×6) W＝108 W.
答案：(1)18 N (2)108 W
12．如图所示，为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m＝5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm＝1.02 m/s的匀速运动．取g＝10 m/s2，不计额外功．求：
(1)起重机允许的最大输出功率；
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2 s末的输出功率．
解析：(1)设起重机允许的最大输出功率为P0，重物达到最大速度时拉力 F0等于重力．P0＝F0vm，F0＝mg.
代入数据，得：P0＝5.1×104 W.
(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许的最大输出功率，
设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1，
有：P0＝Fv1，F－mg＝ma，v1＝at1.
代入数据，得t1＝5 s.
t＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，v2＝at，P＝Fv2.
得：P＝2.04×104 W.
答案：(1)5.1×104 W (2)5 s 2.04×104 W
2019-2020学年高一物理人教版必修2 动能和动能定理 同步练习（答案）
2019-2020学年高一物理人教版必修2 动能和动能定理 同步练习（答案）,高一下物理同步练习,莲山课件.
