2015年湖北高考物理复习：功率应用

湖北2015年高考物理复习：功率应用

　　2015年湖北高考生正在努力备考中，湖北高考网整理了2015年湖北高考物理备考资料，希望对大家的复习有帮助！

　　一、选择题

　　1.关于功率，下列说法正确的是 (　　)

　　A.由P=可知，只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率

　　B.由P=Fv可知，汽车的功率一定与它的速度成正比

　　C.当P= Fv可知，牵引力一定与速度成反比

　　D.当汽车功率P一定时，牵引力一定与速度成反比

　　2.关于额定功率与实际功率，下列说法中错误的是(　　)

　　A.正常条件下可以长时间工作的功率叫额定功率

　　B.机器在工作时发动机实际输出的功率叫实际功率

　　C.实际功率可以小于额定功率，但绝不能大于额定功率

　　D.机器的实际功率可能会暂时超过额定功率，但不能长时间工作

　　3.物体在水平恒力F作用下，由静止开始沿水平面由A点运动了x到达B点，则(　　)

　　A.水平面光滑时，力F对物体做功的平均功率较大

　　B.水平面不光滑时，力F对物体做功的平均功率较大

　　C.水平面光滑时，力F在B点的瞬时功率较大

　　D.水平面不光滑时，力F在B点的瞬时功率较大

　　4.一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在前t秒内重力对它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为(t秒末小球未着地)(　　)

　　A.=mg2t2，P=mg2t2

　　B.=mg2t2，P=mg2t2

　　C.=mg2t，P=mg2t

　　D.=mg2t，P=2mg2t

　　图1

　　5.一辆汽车在水平路面上做匀速运动，从某时刻开始，牵引力F和阻力f随时间t的变化规律如图1所示.则t1到t2时间内，汽车牵引力的功率P随时间t变化的关系图象应是(　　)

　　6.水平恒力F作用在一个物体上，使该物体由静止沿光滑水平面在力的方向上移动距离x，恒力F做的功为W1，平均功率为P1;再用同样的水平力F作用在该物体上，使该物体在粗糙的水平面上在力的方向上由静止移动距离x，恒力F做的功为W2，平均功率为P2，下面哪个选项是正确的(　　)

　　A.W1P2 B.W1>W2，P1>P2

　　C.W1=W2，P1>P2 D.W1P2=P3

　　C.P3>P2>P1 D.P1>P2>P3

　　10.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0.t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动.能正确表示这一过程中汽车牵引力F和速度v随时间t变化的图象是(　　)

　　二、非选择题

　　11.从空中以10 m/s的初速度水平抛出一质量为1 kg的物体，物体在空中运动了3 s后落地，不计空气阻力，g取10 m/s2，求3 s内物体所受重力做功的平均功率和落地时重力做功的瞬时功率.

　　12.质量为m=4.0×103 kg的汽车，发动机的额定功率为P=40 kW，汽车从静止开始以a=0.5 m/s2的加速度行驶，所受阻力f=2.0×103 N，则汽车匀加速行驶的最长时间为多少?汽车可能达到的最大速度为多少?

　　1.D　2.C

　　3.AC　[水平面光滑时到达B点的瞬时速度较大，瞬时功率较大;水平面光滑时平均速度较大，平均功率也较大，A、C对，B、D错.]

　　4.C　[前t秒内重力做功的平均功率

　　===mg2t

　　t秒末重力做功的瞬时功率

　　P=Fv=mg·gt=mg2t.

　　故C正确.]

　　5.C　[由图可知，t1到t2时间内，F与f均不变且Fa2;

　　由运动学公式得

　　x=a1t=a2t，所以t1P2，C正确.]

　　7.C　[设物体受到的阻力为f，由题图可知

　　0～2 s内物体做加速度a=3 m/s2的匀加速运动，F、f不变，功率P增大;

　　2～6 s内物体做匀速直线运动，物体受力平衡，则

　　2 s末物体受到的拉力F突变为Fmin=f，功率由P2=Fv2突变为P2′=fv2;

　　由功率公式知F== N=5 N，

　　f== N= N

　　由牛顿第二定律知

　　m== kg= kg]

　　8.B　[汽车匀加速到额定功率后做加速度减小的加速运动，直到加速度为零，速度达最大值，A错，B对.汽车合外力为ma，牵引力大于ma，汽车的额定功率大于ma2t，时间t内做的功大于ma2t2，C、D错.]

　　9.A　[设物体质量为m，三种情况下物体的加速度a相同，据牛顿第二定律得

　　F1-mgsin α=ma，F2cosα-mgsin α=ma，F3cos θ-mgsin α=ma.所以F1=F2cos α=F3cos θ，又因加速度相同，斜面长度相同，所以三种情况下物体到达斜面顶端时的速度相等，所以由功率公式可知P1=P2=P3，选A.]

　　10.AD　[由P=Fv可判断，开始时汽车做匀速运动，则F0=f，P=F0v0，v0=，当汽车功率减小一半时，P′=，汽车开始做变减速运动，其牵引力为F1===，加速度大小为a==-，由此可见，随着汽车速度v的减小，其加速度a也减小，最终以v=做匀速运动，故A正确;同理，可判断出汽车的牵引力随时间t的变化图线与D项一致，D也正确.]

　　11.150 W　300 W

　　解析　设物体从抛出到落地的竖直位移为h，

　　则3 s内重力的平均功率==，又因为h=gt2，

　　由以上两式可得=mg2t=150 W

　　设该物体在3 s末的瞬时速度为v3，

　　则物体落地时重力做功的瞬时功率

　　P=mgv3cos θ=mgv3y，

　　又因为v3y=gt，

　　所以P=mg2t=300 W

　　因为重力为恒力，3 s内重力做功的平均功率也可由

　　=Fcos θ求得.

　　=mgcos θ=mg，

　　又因为===gt，

　　所以=mg·gt=150 W.

　　12.20 s　20 m/s

　　解析　汽车匀加速行驶时，汽车发动机的牵引力为F，

　　则根据牛顿第二定律：F-f=ma，得

　　F=ma+f=4.0×103×0.5 N+2.0×103 N

　　=4.0×103 N

　　汽车匀加速运动的末速度为v，则P=Fv，

　　v== m/s=10 m/s

　　根据运动学公式v=at，有t== s=20 s

　　当汽车加速度为零时，汽车有最大速度vm，此时，牵引力F′=f，则

　　vm=== m/s=20 m/s.