2015年湖北高考物理復(fù)習(xí)：功率應(yīng)用

湖北2015年高考物理復(fù)習(xí)：功率應(yīng)用

　　2015年湖北高考生正在努力備考中，湖北高考網(wǎng)整理了2015年湖北高考物理備考資料，希望對(duì)大家的復(fù)習(xí)有幫助！

　　一、選擇題

　　1.關(guān)于功率，下列說(shuō)法正確的是 (　　)

　　A.由P=可知，只要知道W和t的值就可以計(jì)算出任意時(shí)刻的功率

　　B.由P=Fv可知，汽車(chē)的功率一定與它的速度成正比

　　C.當(dāng)P= Fv可知，牽引力一定與速度成反比

　　D.當(dāng)汽車(chē)功率P一定時(shí)，牽引力一定與速度成反比

　　2.關(guān)于額定功率與實(shí)際功率，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　)

　　A.正常條件下可以長(zhǎng)時(shí)間工作的功率叫額定功率

　　B.機(jī)器在工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率叫實(shí)際功率

　　C.實(shí)際功率可以小于額定功率，但絕不能大于額定功率

　　D.機(jī)器的實(shí)際功率可能會(huì)暫時(shí)超過(guò)額定功率，但不能長(zhǎng)時(shí)間工作

　　3.物體在水平恒力F作用下，由靜止開(kāi)始沿水平面由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了x到達(dá)B點(diǎn)，則(　　)

　　A.水平面光滑時(shí)，力F對(duì)物體做功的平均功率較大

　　B.水平面不光滑時(shí)，力F對(duì)物體做功的平均功率較大

　　C.水平面光滑時(shí)，力F在B點(diǎn)的瞬時(shí)功率較大

　　D.水平面不光滑時(shí)，力F在B點(diǎn)的瞬時(shí)功率較大

　　4.一個(gè)質(zhì)量為m的小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，那么，在前t秒內(nèi)重力對(duì)它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬時(shí)功率P分別為(t秒末小球未著地)(　　)

　　A.=mg2t2，P=mg2t2

　　B.=mg2t2，P=mg2t2

　　C.=mg2t，P=mg2t

　　D.=mg2t，P=2mg2t

　　圖1

　　5.一輛汽車(chē)在水平路面上做勻速運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻開(kāi)始，牽引力F和阻力f隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖1所示.則t1到t2時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)牽引力的功率P隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象應(yīng)是(　　)

　　6.水平恒力F作用在一個(gè)物體上，使該物體由靜止沿光滑水平面在力的方向上移動(dòng)距離x，恒力F做的功為W1，平均功率為P1;再用同樣的水平力F作用在該物體上，使該物體在粗糙的水平面上在力的方向上由靜止移動(dòng)距離x，恒力F做的功為W2，平均功率為P2，下面哪個(gè)選項(xiàng)是正確的(　　)

　　A.W1P2 B.W1>W2，P1>P2

　　C.W1=W2，P1>P2 D.W1P2=P3

　　C.P3>P2>P1 D.P1>P2>P3

　　10.汽車(chē)在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P，牽引力為F0.t1時(shí)刻，司機(jī)減小了油門(mén)，使汽車(chē)的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時(shí)刻，汽車(chē)又恢復(fù)了勻速直線運(yùn)動(dòng).能正確表示這一過(guò)程中汽車(chē)牽引力F和速度v隨時(shí)間t變化的圖象是(　　)

　　二、非選擇題

　　11.從空中以10 m/s的初速度水平拋出一質(zhì)量為1 kg的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)了3 s后落地，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，求3 s內(nèi)物體所受重力做功的平均功率和落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率.

　　12.質(zhì)量為m=4.0×103 kg的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P=40 kW，汽車(chē)從靜止開(kāi)始以a=0.5 m/s2的加速度行駛，所受阻力f=2.0×103 N，則汽車(chē)勻加速行駛的最長(zhǎng)時(shí)間為多少?汽車(chē)可能達(dá)到的最大速度為多少?

　　1.D　2.C

　　3.AC　[水平面光滑時(shí)到達(dá)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度較大，瞬時(shí)功率較大;水平面光滑時(shí)平均速度較大，平均功率也較大，A、C對(duì)，B、D錯(cuò).]

　　4.C　[前t秒內(nèi)重力做功的平均功率

　　===mg2t

　　t秒末重力做功的瞬時(shí)功率

　　P=Fv=mg·gt=mg2t.

　　故C正確.]

　　5.C　[由圖可知，t1到t2時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)與f均不變且Fa2;

　　由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

　　x=a1t=a2t，所以t1P2，C正確.]

　　7.C　[設(shè)物體受到的阻力為f，由題圖可知

　　0～2 s內(nèi)物體做加速度a=3 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)、f不變，功率P增大;

　　2～6 s內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體受力平衡，則

　　2 s末物體受到的拉力F突變?yōu)镕min=f，功率由P2=Fv2突變?yōu)镻2′=fv2;

　　由功率公式知F== N=5 N，

　　f== N= N

　　由牛頓第二定律知

　　m== kg= kg]

　　8.B　[汽車(chē)勻加速到額定功率后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到加速度為零，速度達(dá)最大值，A錯(cuò)，B對(duì).汽車(chē)合外力為ma，牽引力大于ma，汽車(chē)的額定功率大于ma2t，時(shí)間t內(nèi)做的功大于ma2t2，C、D錯(cuò).]

　　9.A　[設(shè)物體質(zhì)量為m，三種情況下物體的加速度a相同，據(jù)牛頓第二定律得

　　F1-mgsin α=ma，F(xiàn)2cosα-mgsin α=ma，F(xiàn)3cos θ-mgsin α=ma.所以F1=F2cos α=F3cos θ，又因加速度相同，斜面長(zhǎng)度相同，所以三種情況下物體到達(dá)斜面頂端時(shí)的速度相等，所以由功率公式可知P1=P2=P3，選A.]

　　10.AD　[由P=Fv可判斷，開(kāi)始時(shí)汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，則F0=f，P=F0v0，v0=，當(dāng)汽車(chē)功率減小一半時(shí)，P′=，汽車(chē)開(kāi)始做變減速運(yùn)動(dòng)，其牽引力為F1===，加速度大小為a==-，由此可見(jiàn)，隨著汽車(chē)速度v的減小，其加速度a也減小，最終以v=做勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確;同理，可判斷出汽車(chē)的牽引力隨時(shí)間t的變化圖線與D項(xiàng)一致，D也正確.]

　　11.150 W　300 W

　　解析　設(shè)物體從拋出到落地的豎直位移為h，

　　則3 s內(nèi)重力的平均功率==，又因?yàn)閔=gt2，

　　由以上兩式可得=mg2t=150 W

　　設(shè)該物體在3 s末的瞬時(shí)速度為v3，

　　則物體落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率

　　P=mgv3cos θ=mgv3y，

　　又因?yàn)関3y=gt，

　　所以P=mg2t=300 W

　　因?yàn)橹亓楹懔Γ? s內(nèi)重力做功的平均功率也可由

　　=Fcos θ求得.

　　=mgcos θ=mg，

　　又因?yàn)?==gt，

　　所以=mg·gt=150 W.

　　12.20 s　20 m/s

　　解析　汽車(chē)勻加速行駛時(shí)，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為F，

　　則根據(jù)牛頓第二定律：F-f=ma，得

　　F=ma+f=4.0×103×0.5 N+2.0×103 N

　　=4.0×103 N

　　汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v，則P=Fv，

　　v== m/s=10 m/s

　　根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=at，有t== s=20 s

　　當(dāng)汽車(chē)加速度為零時(shí)，汽車(chē)有最大速度vm，此時(shí)，牽引力F′=f，則

　　vm=== m/s=20 m/s.