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知识像烛光,能照亮一个人,也能照亮无数的人。--培根
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人教版高一物理必修2课时提升精品练习
7.3功 率(解析版)
一、选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分)
1.(多选)设匀速行驶的汽车,发动机功率保持不变,则( )
A.路面越粗糙,汽车行驶得越慢
B.路面越粗糙,汽车行驶得越快
C.在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得快
D.在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得慢
【答案】A、C
解析:汽车行驶过程中,若发动机功率保持不变,且匀速行驶,则由牛顿第二定律得F-Ff=0,又P=Fv,解得v= QUOTE PFf PFf;当路面越粗糙或载货越多时,阻力Ff
2.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,到达竖直状态的过程如图所示,飞行员受重力的瞬时功率变化情况是( )
A.一直增大 B.一直减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
【答案】C
解析:由瞬时功率计算式P=Fvcosα可知,初状态P1=0,最低点P2=0,中间状态P>0。所以瞬时功率变化情况是先增大后减小,故C正确。
3.物体m从倾角为α的固定的光滑斜面上由静止开始下滑,斜面高为h,当物体滑至斜面底端时,重力做功的瞬时功率为( )
A.mg QUOTE 2gh 2gh B.mg QUOTE 2gh 2gh·cosα
C.mg QUOTE 2gh 2gh·sinα D.mg QUOTE 2ghsinα 2ghsinα
【答案】C
解析:由于斜面光滑,物体m下滑过程中由牛顿运动定律得:mgsinα=ma,解得:a=gsinα。物体下滑过程由v2=2a· QUOTE hsinα hsinα,解得物体滑至底端时的瞬时速度v= QUOTE 2gsinα·hsinα 2gsinα·hsinα= QUOTE 2gh 2gh
· QUOTE 2gh 2gh,故C正确。
4.(多选)一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v -t图象如图所示,已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g取10m/s2,则( )
A.汽车在前5s内的牵引力为4×103N
B.汽车在前5s内的牵引力为6×103N
C.汽车的额定功率为60kW
D.汽车的最大速度为30m/s
【答案】B、C、D
解析:由图象知前5s内的加速度a= QUOTE ΔvΔt ΔvΔt=2m/s2,由牛顿第二定律知前5s内的拉力F=kmg+ma,得F=(0.1×2×103×10+2×103×2)N=6×103N,故B对,A错;又5s末达到额定功率P=Fv5=6×103×10W=6×104W=60kW,最大速度vmax= QUOTE P0.1mg P0.1mg= QUOTE 6×1040.1×2×103
5.汽车上坡时,司机一般都将变速挡换到低速挡位上,这样做主要是为了( )
A.节省燃料
B.使汽车获得较大的功率
C.使汽车获得较大的牵引力
D.避免因车速过快而发生危险
【答案】C
解析:汽车上坡时,一般需要较大的牵引力,根据P=Fv,在功率不变的情况下,减小汽车的速度,可以获得较大的牵引力,故只有C正确。
6.(多选)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(设整个过程中汽车所受的阻力不变)。在下图中能正确反映汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的是( )
【答案】A、D
解析:本题需要结合公式P=Fv和F-f=ma求解。0~t1时间内,P=F0v0=fv0,即摩擦力f=F0;t1时刻, QUOTE 12 12P=F1v0,可见,牵引力F1= QUOTE 12 12F0,又F1-f=ma1,即 QUOTE 12 12F0-F0=ma1,可得,a1= QUOTE -F02m -F02m,负号表示加速度方向与速度方向相反,汽车做减速运动;t1~t2时间内,发动机功率保持 QUOTE 12 12P不变,速度继续减小,根据 QUOTE 12 12P=Fv可知,牵引力F逐渐增大,由F-f=ma,即F-F0=ma可知,加速度a逐渐减小,方向与速度方向相反;到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动,此时牵引力F=f=F0, QUOTE 12 12P=F0v2,即 QUOTE 12 12F0v0=F0v2,v2= QUOTE 12 12v0。考虑到v-t图象的斜率表示加速度,综合以上分析,可知本题
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