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2017年教科版必修2《功率》课堂练习含解析
所属科目:物理    文件类型:doc
类别:教案/同步练习
上传日期:2018/4/16  
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1.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,取g=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:选A.物体落地瞬间vy=gt=30 m/s,所以PG=Gvy=300 W,故A正确.
2.汽车在平直公路上以恒定功率起动.设阻力恒定,则在图中关于汽车运动过程中的加速度、速度随时间变化的关系,下列说法中正确的是(  )


A.汽车的加速度—时间图像可用图乙描述
B.汽车的速度—时间图像可用图甲描述
C.汽车的加速度—时间图像可用图丁描述
D.汽车的速度—时间图像可用图丙描述
解析:选AB.由a=,P=Fv知,当速度增加时,F减小,加速度在减小,当F=f时,速度达到最大,故A、B对.
3.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v-t图像如图所示,已知汽车的质量为m=2×103 kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g取10 m/s2,则(  )

A.汽车在前5 s内的牵引力为4×103 N
B.汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N
C.汽车的额定功率为60 kW
D.汽车的最大速度为30 m/s
解析:选BCD.由v-t图像知,前5 s的加速度a==2 m/s2,由牛顿第二定律知,前5 s内的拉力F-kmg=ma,得F=(0.1×2×103×10+2×103×2) N=6×103 N,故B对、A错;又5 s末达到额定功率P=F·v5=6×103×10 W=6×104 W=60 kW,故C对;最大速度vmax== m/s=30 m/s,故D对.
4.(2012·高考上海卷)位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动;若作用力变为斜向上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同.则可能有(  )

A.F2=F1 v1>v2 B.F2=F1 v1<v2
C.F2>F1 v1>v2 D.F2<F1 v1<v2
解析:选BD.设F2与水平方向成θ角,由题意可知:物体都做匀速运动,受力平衡,则F1=μmg,F2cos θ=μ(mg-F2sin θ),解得F2(cos θ+μsin θ)=μmg=F1①
根据F1与F2功率相同得F1v1=F2v2cos θ②
由①②可得==1+μtan θ>1,所以v1<v2,而F1与F2的关系无法确定,大于、小于、等于都可以,故选BD.
5.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m=10 kg的物体.在水平推力F1=20 N的作用下,从静止开始做匀加速直线运动.运动3 s后推力F的大小变为F2=10 N,方向不变.求:

(1)推力F在3 s内对物体所做的功;
(2)推力F在3 s内对物体做功的平均功率;
(3)推力F在4 s时做功的瞬时功率.
解析:(1)运动物体在前3 s内的加速度为a1,运动位移为x1,第3 s末的速度大小为vt,则有
a1== m/s2=2 m/s2
x1=a1t2=×2×32 m=9 m
vt=a1t=2×3 m/s=6 m/s
所以推力F在3 s内对物体做的功
WF1=F1·x1=20×9 J=180 J.
(2)推力F在3 s内对物体做功的平均功率
== W=60 W.
(3)4 s时物体的运动速度为
vt′=vt+a2t2=vt+t2=6 m/s+×1 m/s=7 m/s.
所以推力F在4 s时做功的瞬时功率
P=F2·vt′=10×7 W=70 W.
答案:(1)180 J (2)60 W (3)70 W



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