4.2 功率同步练习 2021—2022 学年高中物理教科版（2019）必修第二 册 一、选择题（共 15 题） 1．王亮同学完成体育测试“引体向上”项目的情景，王亮同学在这次测试中一分钟完成了 20 个“引体向上”， 若王亮同学每次“引体向上”重心上升约 0.5m，则王亮同学在本次测试中做功的平均功率接近（ A．1000W B．100W C．10W ） D．1W 2．新款比亚迪唐 0  100km/h 加速时间为 4.36 秒，已知该车电动机输出功率为 360kW ，汽车和驾驶员总质 量为 2500kg 。若比亚迪唐启动加速阶段以最大输出功率运动，则在 0  100km/h 加速度阶段汽车阻力的平 均功率约为（　　） A．10kW B． 60kW C． 130kW D． 300kW 3．福建平潭海域，风力资源特别丰富，已投入建设风力发电．假设该地风速为 20m/s，空气密度等于 1.3kg/m3，如果把通过横截面积为 20m2 的风的动能 10%转化为电能，则发电功率为 A．5.2×102W B．8.0×103W C．1.04×104W D．2.08×104W 4．下列各组物理量都是矢量的是（　　） A．位移 力 功 B．速度 加速度 功率 C．加速度 路程 动能 D．位移 加速度 速度 5．近几年有些大型的游乐项目很受年青人喜欢,在一些丛林探险的项目中都有滑索过江的体验．若把滑索 过江简化成如图的模型，滑索的两端固定，且近似可看成形状固定不变的圆弧，某人从滑索一端滑向另一 端的过程中，那么 A．人的运动可看成是匀速圆周运动 B．人在滑到到最低点时处于失重状态 C．人在滑到最低点时重力的瞬时功率最大 D．人在滑到最低点时绳索受到的压力最大 6．汽车以恒定牵引力在平直路面上行驶，速度为 v 时，发动机的功率为 P，当汽车速度为 2v 时，发动机 的功率为（　　） 1 A． 2 P B．P C．2P D．4P 7．2011 年 7 月 23 日晚上 20 点 30 分左右， D301 次动车组列车运行至双屿路段，与前行的 D3115 次动车 组列车发生追尾事故，这次严重事故造成 40 人死亡，约 200 人受伤，引起世界关注。把动力装置分散安装 在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢便叫做动车。而动车组就是几节自带 动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组。带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。 设动车组运行过程中的阻力与质量成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等， 若开 1 节动车带 3 节拖车时，最大速度为 120km/h；改为开 5 节动车带 3 节拖车时，最大速度为（ ） A．60km/h B．240km/h C．300km/h D．600km/h 8．关于功率，下列说法正确的是（　　） A．当汽车的功率一定时，牵引力一定与速度成反比 B．由 P=Fv 可知，汽车的功率一定与它的速度成正比 C．由 P=Fv 可知，牵引力一定与速度成反比 W D．由 P  t 可知，只要知道 W 和 t 的值就可以计算出任意时刻的功率 9．两辆完全相同的汽车，一辆满载，一辆空载，在相同的平直公路上行驶，它们所受的阻力只与质量成 正比，则下列说法正确的是 ( ) A．它们具有相同的最大速率 B．它们的最大速率与质量成反比 C．它们具有相同的最大动能 D．它们的最大动能与质量成正比 10．如图所示，某同学斜向上抛出一石块，空气阻力不计．下列关于石块在空中运动过程中的水平位移 x、速率 v、加速度 a 和重力的瞬时功率 P 随时间 t 变化的图象，正确的是（　　） A． B． C． D． 11．如图所示，四个相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直下抛，竖直上抛，平抛和斜抛， 不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是（　　） A．每个小球在空中的运动时间相同 B．每个小球落地时的速度相同 C．重力对每个小球做的功相同 D．重力对每个小球落地时做功的瞬时功率相同 12．如图所示，半径为 R 的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为 m 的物块从 P 点由静止释放刚好从槽口 A 点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到 B 点，不计物块的大小， P 点到 A 点高度为 h，重力加速度大小为 g，则下列说法正确的是 A．物块从 P 到 B 过程克服摩擦力做的功为 mg(R+h) B．物块从 A 到 B 过程与圆弧槽间正压力为 2mgh R  R  2h  mg C．物块在 B 点时对槽底的压力大小为 D．物块到 B 点时重力的瞬时功率为 mg R 2gh 13．物体放在动摩擦因素为 μ 的水平地面上，受到一水平拉力作用开始运动，所运动的速度随时间变化关 系和拉力功率随时间变化关系分别如图甲、图乙所示，由图像可知动摩擦因素 μ 为（　　）（g=10m/s2） A．μ=0.1 B．μ=0.2 C．μ=0.3 D．μ=0.4 14．如图甲所示，某高架桥的引桥可视为一个倾角   30�、长 l=500 m 的斜面．一辆质量 m=2 000 kg 的电 动汽车从引桥底端由静止开始加速，其加速度 a 随速度可变化的关系图像如图乙所示，电动汽车的速度达 到 1 m/s 后，牵引力的功率保持恒定．已知行驶过程中电动汽车受到的阻力 Ff（摩擦和空气阻力）不变， 重力加速度 g 取 10 m/s2．下列说法正确的是 A．电动汽车所受阻力 Ff=12 000 N B．电动汽车的速度达到 1 m/s 后，牵引力的功率 P0=12 kW C．第 1 s 内电动汽车牵引力的功率 P 与时间 t 满足 P=12 000t D．第 1 s 内电动汽车机械能的增加量等于牵引力与阻力做功的代数和，大小为 6 000 J 15．一质量为 m 的小轿车以恒定功率 P 启动，沿平直路面行驶，若行驶过程中受到的阻力大小不变，能够 达到的最大速度为 v 。当小轿车的速度大小为 2v 时，它的加速度大小为（　　） 3 P A． mv 3P C． 2mv P B． 2mv 4P D． mv 二、填空题（共 4 题） 16．汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程 中，它的牵引力 F 将_____，加速度 a 将_____（选填“增大”或“减小”）． 17．功率 （1）意义：功率是表示做功的_____的物理量。 （2）定义：功 W 与完成这些功所用_____之比。 W （3）定义式： P  t 。单位：____，简称____，符号是___。 （4）功率是____（填“标”或“矢”）量。 18．站在自动扶梯上的乘客，如果他自己也沿着扶梯匀速上行.那么在运送乘客到达同样高度时，自动扶梯 的发动机所消耗的功和功率的情况是功减少，功率不变．( ) 19．在一次物理探究活动中同学们用如图所示的装置来测定一微型电动机在稳定状态下的输出功率．实验 器材：微型电动机带有两个固定铁夹的铁架台，电磁打点计时器，低压交流电源，垂锤，细线，米尺，纸 带，复写纸，天平等．实验步骤如下： ① 如图所示，将微型电动机和电磁打点计时器固定在铁架台上，并与电源连接．把一根细线固定在电动机 的转轮上，细线下端连接在重锤上端，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在重锤上． ② 接通打点计时器的电源，计时器开始打点，同时启动微型电动机带动重锤上升． ③ 经过一段时间，关闭打点计时器和微型电动机，取下纸带，进行测量． ④ 用天平测出重锤的质量． 已知交流电源周期 T=0.02s，当地的重力加速度 g=9.80m/s2，某次实验测得重锤的质量为 0.40kg，得到纸 带的一段如图所示．试回答下列问题： （1）由纸带上打下的点，可以判断重锤做 _________运动． （2）由已知量和测得量求得微型电动机的输出功率 P=___．（计算结果保留 3 位有效数字） （3）你认为微型电动机的实际输出功率____（填“大于”或“等于”或“小于”）计算值．原因是_____________ _． ． 三、综合题（共 4 题） 20．一种氢气燃料的汽车，质量为 m＝2.0×103kg，发动机的额定输出功率为 60kW，行驶在平直公路上时 所受阻力恒为车重的 0.1 倍．若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为 a＝1.0m/s2．达到额定输出 功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了一段距离，直到获得最大速度后才匀速行驶．（g 取 10m/s2）试 求： （1）汽车的最大行驶速度； （2）汽车匀加速阶段结束时的速度大小． 21．质量为 2×103 kg 的汽车，发动机输出功率为 30×103 W．在水平公路上能达到的最大速度为 15 m/s，设 阻力恒定．求： (1)汽车所受的阻力 F 阻． (2)汽车的速度为 10 m/s 时，加速度 a 的大小． 3 22．质量为 1.0 �10 kg 的汽车，沿倾角为 300 的斜坡由静止开始向上运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力 4 2 大小恒为 2000N ，汽车发动机的额定输出功率为 5.6 �10 W ，开始时以 a  1m / s 的加速度做匀加速运动． 求： （1）汽车做匀加速运动的时间 t ； （2）汽车所能达到的最大速率. 23．汽车质量为 103kg，发动机的额定功率是 50kW，它在平直公路上行驶的最大速度可达 90km/h，现在汽 车在该公路上由静止开始以 2.5m/s2 的加速度做匀加速直线运动，若汽车运动中所受的阻力是恒定的，问： （1）汽车所受阻力是多大？ （2）这个匀加速过程可以维持多长时间？ （3）开始运动后的第 4s 末，汽车的瞬时功率多大？参考答案： 1．B 2．C 3．C 4．D 5．D 6．C 8．A 9．B 10．A 11．C 12．C 13．C 14．D 15．B 16． 减小 减小 17． 快慢 时间 t 瓦特 瓦 W 标 18．√ 19． 匀速运动 1.76W 大于 牵引力大于重锤的重力 20．（1）30m/s；（2）15m/s 21．（1）2×103 N 22．(1) 7s （2）0.5 m/s2 (2) 8m / s 纸带运动过程中受到摩擦阻力的作用，重锤匀速上升时，电动机的 23．(1)2000N；(2)4.4s；(3)45000W