4.2 功率同步练习 2021—2022 学年高中物理粤教版（2019）必修第二 册 一、选择题（共 15 题） 1．一质量为 m 的铁球在半空中从 t=0 时刻由静止自由释放，则在 t=t1 时刻重力的功率是（设重力加速度为 g，忽略空气阻力） 1 2 A． mg t1 2 ( ) B． mg 2t 1 1 2 2 C． mg t1 2 D． mg 2t 2 2．汽车由静止开始做匀加速直线运动的过程中，下列说法正确的是（ 1 ） A．牵引力的功率恒定 B．牵引力随速度增大而减小 C．牵引力功率与时间成正比 D．合外力功率恒定 3．如图所示，在竖直墙面前方的 P 点，沿水平方向以较大的速度抛出一个小球，小球几乎打在和 P 点等 高的墙面上。逐渐减小小球抛出的速度，若小球每次抛出后都能打在竖直墙面上，不计空气阻力，则小球 打在竖直墙面前瞬间重力的功率（　　） A．一定越来越大 B．一定越来越小 C．可能先变大后变小 D．可能先变小后变大 4．一电动小车启动过程如图所示，已知小车所受阻力恒定匀加速到 t1 时刻，小车达到额定功率 P0，速度 为 v1，此后，保持功率不变，t2 时刻达到最大速度 v2，则下列关于小车额定功率表达其中正确的是（ ） A． C． P0  m v12 v2 t1 (v2  v1 ) B． P0  m v12 v22 t1 (v2  v1 ) D． P0  m v1v22 t1 (v2  v1 ) P0  m v1v2 t1 (v2  v1 ) 5．发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率为 60kW， 在水平路面上行驶时受到的阻力是 1500N，则发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度的大小是（　　） A．20m/s B．30m/s C．40m/s D．50m/s 6．汽车以恒定功率 P 由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为 v，则下列判断正确的是（　　） A．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动 B．汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动 C．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动 D．汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动 7．小球在空中某点由静止释放，释放后的 t1 时间内重力做功的平均功率是接着运动的 t2 时间内重力做功的 平均功率的 1 ，则（ 4 ） 1 A．t2= 2 t1 B．t2=t1 C．t2=2t1 D．t2=3t1 8．质量为 m 的汽车，发动机额定功率为 P，开上一倾角为 α 的坡路，汽车所受阻力恒为车重的 K 倍，那 么汽车的最大速度为（　　） P A． Km P Km  mg sin  B． P C． Kmg P D． Kmg  mg sin  9．2019 年 12 月，京张高铁通车。从自主设计修建零的突破到世界最先进水平，从时速 35 公里到 350 公里， 京张线见证了中国铁路的发展，也见证了中国综合国力的飞跃。假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻 力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其 v－t 图像如图所示，已知 0~t1 时间内为过原点的倾斜直线， t1 时刻达到额定功率 P，此后保持功率 P 不变，在 t3 时刻达到最大速度 v3，以后匀速运动。下列判断正确 的是（　　） A．从 0 至 t1 时间内，列车牵引力逐渐变小 B．t1 时刻的加速度大于 t2 时刻的加速度 C．在 t3 时刻以后，机车的牵引力为零 P D．该列车所受的恒定阻力大小为 v1 10．质量相等的甲、乙两车从某地同时由静止开始沿直线同方向加速运动，甲车功率恒定，乙车牵引力恒 定，两车所受阻力相等且均为恒力．经过 t 时间，甲、乙两车速度相同，则（ ） A．t 时刻甲车一定在乙车的前面 B．t 时刻甲车加速度大于乙车加速度 C．t 时刻甲车牵引力的瞬时功率大于乙车牵引力的瞬时功率 D．t 时间内甲车牵引力的平均功率小于乙车牵引力的平均功率 11．一辆质量为 1.5×103kg 的电动汽车以额定功率在平直公路上行驶，某时刻（图中 t＝3s）开始空档滑行， 在地面阻力作用下匀减速到静止。其 x－t 图像如图所示，该车的额定功率是（　　） A．1.5kW B．3kW C．7.5kW D．9kW 12．如图所示，用手握着细绳的一端在水平桌面上做半径为 r 的匀速圆周运动，圆心为 O，角速度为 ω， 细绳长为 L，质量忽略不计，运动过程中细绳始终与小圆相切。在细绳的另外一端系着一个质量为 m 的小 球，小球在桌面上恰好在以 O 为圆心的大圆上做圆周运动。小球和桌面之间的动摩擦因数处处相同，以下 说法正确的是（　　） A．小球将做变速圆周运动  2 r r 2  L2 B．小球与桌面间的动摩擦因数 μ＝ gL C．细绳拉力为 mω2 r 2  L2 m 3 (r 2  L2 )3 D．手对细绳做功的功率为 L 13．一辆拉满货物的货车行驶在山区时遇到一个较长的陡坡，为了增大汽车牵引力以顺利上坡，司机应采 取的方法是(　　) A．将挡位换成低速挡 B．将挡位换成高速挡 C．增大车速 D．保持挡位不变 14．质量为 m 的小鸟，以速度 v 沿着与水平成  角斜向上的方向匀速飞行，重力加速度为 g ，则（　　） A．小鸟处于超重状态 B．空气对小鸟作用力的方向与 v 的方向相反 C．空气对小鸟作用力的大小为 mg D．重力对小鸟做功功率为 mgv 15．一质量为 50kg 的人乘电梯上楼，当电梯匀速上升的速度为 3m/s 时，电梯对人做功的功率为（取重力 加速度为 10m/s2）（ ） A．50 W B．1500W C．1800 W D．5400 W 二、填空题（共 4 题） 16．一辆质量为 m  2 �10 kg、额定功率为 P  80 kW 的汽车，在平直的公路上由静止开始以加速度 3 a  2m/s 2 做匀加速直线运动，设汽车在运动过程中受到的阻力恒为 驶的最大速度 vm  _______m/s，汽车维持做匀加速运动的时间为 t f  4 �103 N，则汽车在平直公路上行 _______s。 17．质量为 m，发动机的额定功率为 P0 的汽车沿平直公路行驶，当它的加速度为 a 时，速度为 v，测得发 动机的实际功率为 P1，假定运动中所受阻力恒定，它在平直的路上匀速行驶的最大速度为__________。 18．质量为 1 kg 的物体从高处自由下落，经过 4 秒钟，（g = 10 m/s2）则物体在 4 秒内重力对物体做功的 平均功率为________W，在 4 秒末重力做功的瞬时功率为________W。 19．为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验： ① 将电动小车、纸带和打点计时器等按如图甲所示安装； ② 接通打点计时器电源(其打点周期为 0.02s)； ③ 使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止在斜面上后再关 闭打点计时器电源(小车在整个运动中所受阻力恒定)．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点 迹如图乙所示，请你分析纸带数据，回答下列问题(结果保留 2 位有效数字)： （1）该电动小车运动的最大速度为__________m/s2 （2）关闭小车电源后，小车的加速度大小为__________m/s2 （3）若小车的质量为 0.4kg，则小车的额定功率是_________W． 三、综合题（共 4 题） 20．某电动机工作时输出功率 P 与拉动物体的速度 v 之间的关系如图（a）所示。现用该电动机在水平地面 拉动一物体（可视为质点），运动过程中轻绳始终处在拉直状态，且不可伸长，如图（b）所示。已知物 体质量 m＝1kg，与地面间的动摩擦因数 μ1＝0.35，在出发点 C 左侧 s 距离处另有长为 d＝0.5m 的粗糙材料 铺设的地面 AB 段，物体与 AB 段间的动摩擦因数为 μ2＝0.45（g 取 10m/s2）。 (1)若 s 足够长，电动机功率为 2W 时，物体在地面能达到的最大速度是多少； (2)若启动电动机，物体在 C 点从静止开始运动，到达 B 点时速度恰好达到 0.5m/s，则 BC 间的距离 s 是多 少？物体能通过 AB 段吗？如果不能，停在何处？ 21．一质量为 M=2×103kg 的汽车，其额定功率 P 额=80kW，在平直公路上行驶时受到的阻力为 f=4×103N。 如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，经过时间 t=5s 汽车发动机输出的功率达到额定功率，假设运动过 程中阻力不变，求： (1)汽车在平直公路上行驶的最大速度 vmax； (2)汽车做匀加速直线运动的加速度 a。 22．发动机额定功率为 80kW 的汽车，质量为 2×103kg，在水平路面上行驶时汽车所受摩擦阻力恒为 4×103N，若汽车在平直公路上以额定功率启动，若汽车以恒定的功率驶上倾角为 30°的斜坡，已知汽车在 斜坡上行驶时所受的摩擦阻力是在平直路面上的 0.75 倍，重力加速度 g 取 10 m/s2，求汽车在斜坡上能达到 的最大速度。 23．质量 m=2kg 的小球从高 10m 的楼上自由下落，g 取 10m/s2，求： （1）整个下落过程重力对小球做的功； （2）落地瞬间重力的功率。参考答案： 1．B 2．C 3．A 4．A 5．C 6．C 7．C 8．D 9．B 10．A 11．C 12．B 13．A 14．C 15．B 16． 20m/s 5s P0v 17． P1  mav 18． 200 400 19． 2.0 4.0 20．(1) 4 m/s；(2)0.25m，不能，物体最后停在 AB 中点位置 7 3.2 21．(1)20m/s；(2)2 m/s2 22．6.2 m/s 23．（1）200J；（2） 200 2W