高一物理（人教版必修2）第七章第三节课时作业 含答案.doc

一、单项选择题1关于功率公式 P和 PFv 的说法正确的是( )WtA由 P知，只要知道 W 和 t 就可求出任意时刻的功率Wt B由 PFv 只能求某一时刻的瞬时功率 C由 PFv 知，汽车的功率和它的速度成正比 D由 PFv 知，当汽车的牵引力一定时，发动机功率与速度成正比解析：选 D.P计算的是时间 t 内的平均功率，PFv 既可计算瞬时功率，也可计算Wt平均功率，但由于涉及三个量，只有在一个量确定不变时，才能判断另外两个量之间的关 系，故只有 D 正确 2(2014·福州高一检测)拖拉机耕地时一般比在道路上行驶时速度慢，这样做的主要目 的是 ( ) A节省燃料 B提高柴油机的功率 C提高传动机械的效率 D增大拖拉机的牵引力 解析：选 D.拖拉机耕地时受到的阻力比在路面上行驶时大得多，根据 PFv，在功率 一定的情况下，减小速度，可以获得更大的牵引力选项 D 正确 3(2014·广州高一检测)雨滴在空中运动时所受阻力与其速率的平方成正比若有两个 雨滴从高空中落下，其质量分别为 m1、m2，落至地面前均已做匀速直线运动，则雨滴做匀 速直线运动时其重力的功率之比为( ) Am1m2 B.m1m2C. D.m2m1m3 1m3 2解析：选 D.设 Ffkv2，则雨滴匀速下落时，Ffmg.由 kv2mg 得 v，而重力的mgk功率 Pmgv，所以 P1P2.m3g3km3m3 1m3 24(2014·长春高一检测)质量为 m 的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功 率恒为 P，汽车行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为 v，那么当汽车的车速为 时，汽车的瞬时加速度的大小为( )v4A. B.Pmv2PmvC. D.3Pmv4Pmv解析：选 C.设汽车所受阻力为 Ff.当以最大速度行驶时，PF1vFfv，当以 速度行驶v4时，PF2，又 F2Ffma，联立解得：a，故 C 项正确v43Pmv 5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 解析：选 C.由瞬时功率计算式 PFvcos 可知，初状态 P10，最低点 P20，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 二、多项选择题 6(2014·海口高一检测)某人用同一水平力 F 先后两次拉同一物体，第一次使此物体 从静止开始在光滑水平面上前进 l 距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进 l 距离若先后两次拉力做的功分别为 W1和 W2，拉力做功的平均功率分别为 P1和 P2，则( ) AW1W2 BW1>W2 CP1>P2 DP1P2 解析：选 AC.两次拉物体用的力都是 F，物体的位移都是 l.由 WFl 可知 W1W2.物体在粗糙水平面上前进时，加速度 a 较小，由 l at2可知用时较长，再由 P可知12Wt P1>P2.选项 A、C 正确 7(2013·高考新课标全国卷)2012 年 11 月， “歼 15”舰载机在“辽宁号”航空母舰 上着舰成功图甲为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图飞机着 舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作 用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在 t0.4 s 时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度时间图线如图乙所示假如无 阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为 1 000 m已知航母始终静止，重力加速度 的大小为 g.则( )A从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的110 B在 0.4 s2.5 s 时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化 C在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过 2.5g D在 0.4 s2.5 s 时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变解析：选 AC.由 v ­t 图象面积可知，飞机从着舰到停止发生的位移约为 x ×3×70 12m105 m，即约为无阻拦索时的，选项 A 正确；由 v ­t 图象斜率知，飞机与阻拦索作用110过程中(0.4 s2.5 s 时)，其 F合恒定，在此过程中阻拦索两段间的夹角变小，而合力恒定，则阻拦索张力必减小，选项 B 错误；在 0.4 s2.5 s 时间内，加速度 a m/s227.1 67102.1 m/s2>2.5g，选项 C 正确；在 0.4 s2.5 s 时间内，阻拦系统对飞机的作用力 F合不变，但 v 减小，所以功率减小，选项 D 错误 8.如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为 2 kg 的物体在 F 作用下由静止开始 向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，则下列说法错误的是(g 取 10 m/s2)( )A物体加速度大小为 2 m/s2 BF 的大小为 21 N C4 s 末 F 的功率大小为 42 W D4 s 内 F 做功的平均功率为 42 W 解析：选 ABD.由速度时间图象可得加速度 a0.5 m/s2，A 错误；由牛顿第二定律得：2Fmgma，所以 F10.5 N，B 错误；4 s 末物体速度 v2 mgma2m/s，PF·2v10.5×2×2 W42 W，C 正确；4 s 内物体位移 s at24 12m， W21 W，D 错误PWtF·2st10.5 × 2 × 449.(2014·衡水高一检测)质量为 m 的物体静止在光滑水平面上，从 t0 时刻开始受到水平力的作用力 F 的大小与时间 t 的关系如图所示， 力的方向保持不变，则( )A3t0时刻的瞬时功率为5F2 0t0mB3t0时刻的瞬时功率为15F2 0t0mC在 t0 到 3t0这段时间内，水平力的平均功率为23F2 0t04mD在 t0 到 3t0这段时间内，水平力的平均功率为25F2 0t06m解析：选 BD.02t0时间内，物体的加速度 a1，2t0时刻的速度F0mv1a1·2t0，位移 x1，2t03t0时间内，加速度 a2，3t0时刻的速度2F0t0m2F0t2 0m3F0mv2v1a2t0，2t03t0时间内的位移 x2；所以 3t0时刻的瞬时功率5F0t0m7F0t2 02mP3F0v2，B 对，A 错；3t0内的平均功率 ，D 对，15F2 0t0mPWtF0x13F0x23t025F2 0t06m C 错 三、非选择题 10.人的心脏每跳一次大约输送 8×105 m3的血液，正常人血压(可看做心脏输送血液的压强)平均值约为 1.5×104 Pa，心跳约每分钟 70 次，据此估测心脏工作的平均功率约 为多少？ 解析：设压强为 p，作用于横截面积为 S 的一个直管内的流体上，在时间 t 内因压力的 作用而移动了一定的距离 l，如图所示，则压力做功为 WpSlpV，V 指流体的体 积推广到一般情形，一恒定压强作用下，使某一流体体积改变 V，则该压强所做功的表 达式为 Wp·V.因此，本题中心脏每分钟所做的功应为： WpV1.5×104×70×8×105 J84 J.故心脏工作的平均功率 P W1.4 W.Wt8460 答案：1.4 W 11要使起重机在 5 s 内将质量为 2.0×103 kg 的货物由静止开始匀加速提升 10 m 高， 此起重机应具备的最小功率是多少？(g 取 10 m/s2) 解析：货物匀加速提升，牵引力不变，随速度增大，牵引力功率增大，速度最大时对 应的功率即为起重机应具备的最小功率由 h at2得 a m/s20.8 m/s2122ht22 × 1052 所以牵引力 Fmgma (2.0×103×102.0×103×0.8) N2.16×104 N 货物上升 10 m 时速度 vat0.8×5 m/s4 m/s 所以 PFv2.16×104×4 W8.64×104 W. 答案：8.64×104 W 12(2014·临沂高一检测)汽车发动机的额定功率为 60 kW，汽车的质量为 5 t，汽车在 水平路面上行驶时，阻力是车重的 0.1 倍，g10 m/s2. (1)汽车保持额定功率不变从静止启动后： 汽车所能达到的最大速度是多大？ 当汽车的加速度为 2 m/s2时速度为多大？ 当汽车的速度为 6 m/s 时加速度为多大？ (2)若汽车从静止开始，保持以 0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持 多长时间？ 解析：汽车运动中所受的阻力大小为 Ff0.1mg0.1×5×103×10 N5×103 N. (1)汽车保持恒定功率启动时，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零时， 速度达到最大 当 a0 时，汽车速度最大，此时汽车的牵引力为 F1Ff5×103 N， 则汽车的最大速度为vm m/s12 m/s.PF16 × 1045 × 103 当汽车的加速度为 2 m/s2时牵引力为 F2，由牛顿第二定律，得 F2Ffma. F2Ffma5×103 N5×103×2 N1.5×104 N. 汽车的速度为v m/s4 m/s.PF26 × 1041.5 × 104 当汽车的速度为 6 m/s 时牵引力为F3 N1×104 N.Pv6 × 1046 由牛顿第二定律，得 F3Ffma.则汽车的加速度为a m/s21 m/s2.F3Ffm1 × 1045 × 1035 × 103 (2)当汽车以恒定加速度 0.5 m/s2匀加速运动时，汽车的牵引力为 F4，由牛顿第二定律， 得 F4Ffma， F4Ffma5×103 N5×103×0.5 N 7.5×103 N. 汽车匀加速运动时，其功率逐渐增大，当功率增大到等于额定功率时，匀加速运动结束，此时汽车的速度为 vt m/s8 m/s，则汽车匀加速运动的时间为PF46 × 1047.5 × 103t s16 s.vta80.5 答案：(1)12 m/s 4 m/s 1 m/s2 (2)16 s