发布时间 : 星期日 文章2016-2017学年高中物理第4章机械能和能源2功率学业分层测评教科版必修2更新完毕开始阅读
2 功率
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列关于功率的说法中正确的是( ) A．由P＝知，力做的功越多，功率越大 B．由P＝Fv知，物体运动得越快，功率越大 C．由W＝Pt知，功率越大，力做的功越多
D．由P＝Fvcos α知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大
【解析】 在公式P＝中，只有P、W、t中两个量确定后，第三个量才能确定，故选项A、C错误；在P＝Fv中，P与F、v有关，故选项B错误；在P＝Fvcos α中，P还与α有关，故选项D正确．
【答案】 D
2．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝T时刻F的功率是( )
WtWtF2T2A.
mF2TC. 2mF2TB． mF2T2D．
2mFFTF2T【解析】 木块加速度a＝，t＝T时速度v＝aT＝，瞬时功率P＝Fv＝. mmm【答案】 B
3．一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在前t秒内重力对它做功的平均功率
P及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为(t秒末小球未着地)( )
【导学号：67120071】
12222
A．P＝mgt，P＝mgt
2B．P＝mgt，P＝mgt 122
C．P＝mgt，P＝mgt
2D．P＝mgt，P＝2mgt
【解析】 前t秒内重力做功的平均功率
2
2
22
22
WP＝＝tmg·gt2
t12
12＝mgt 2
t秒末重力做功的瞬时功率 P＝Fv＝mg·gt＝mg2t.故C正确．
【答案】 C
4．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是( ) A．减小速度，得到较小的牵引力 B．增大速度，得到较小的牵引力 C．减小速度，得到较大的牵引力 D．增大速度，得到较大的牵引力
【解析】 汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F＝可知，在P一定时，要增大牵引力，必须减小速度．
【答案】 C
5．一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图4-2-6所示，则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化的规律是下图中的( )
Pv
图4-2-6
【解析】 车所受的牵引力和阻力恒定，所以车做匀加速直线运动，牵引力的功率P＝
Fv＝F(v0＋at)，故选项D正确．
【答案】 D
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
【解析】 汽车在恒定功率下的启动中，力的大小与v的大小有关，由P＝Fv知
v↑F↓a↓，当a＝0时，F＝f，做匀速运动，故选C.
【答案】 C
7．汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动后一小段时间内保持匀加速直线运动，则( )
A．不断增大牵引力和牵引力的功率 B．不断减小牵引力和牵引力的功率 C．保持牵引力不变，不断增大牵引力功率 D．不能判断牵引力功率怎样变化
【解析】 汽车保持匀加速直线运动，所受合力不变，其中牵引力也不变，但速度增大，牵引力的功率增大，C对，A、B、D错．
【答案】 C
8．质量为m＝5×10 kg的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.1倍．让汽车保持额定功率为60 kW，从静止开始行驶．
(1)若以额定功率启动，求汽车达到的最大速度vm及汽车车速v1＝2 m/s时的加速度． (2)若汽车以v2＝6 m/s的速度匀速行驶，求汽车的实际功率．(g取10 m/s) 【解析】 (1)由P＝Fv＝fvm得
3
PP60×10vm＝＝＝ m/s＝12 m/s.
fμmg0.1×5×103×10
2
3
由P＝Fv得F＝，当v1＝2 m/s时
PvP60×1034
F1＝＝ N＝3×10 N
v12
由牛顿第二定律得F1－f＝ma，所以
F1－μmg3×104－0.1×5×103×102
a＝＝ m/s＝ 3
m5×10
5 m/s.
(2)P＝fv2＝μmgv2＝0.1×5×10×10×6 W ＝3×10 W＝30 kW.
【答案】 (1)12 m/s 5 m/s (2)30 kW
[能力提升]
9．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P.快进入闹市区时，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．下面四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系( )
【导学号：67120072】
2
4
3
2
【解析】 功率减小一半后，汽车做加速度越来越小的减速运动，最终匀速运动． 【答案】 C
10．(多选)如图4-2-7所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是( )
图4-2-7
A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B．t1～t2时间内汽车牵引力逐渐减小 1
C．t1～t2时间内的平均速度为(v1＋v2)
2
D．在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2～t3时间内牵引力最小 【解析】 由题图可知，0～t1时间内汽车做匀加速直线运动，牵引力恒定，由P＝F·v可知，汽车的功率均匀增大，A错误；t1～t2时间内汽车以额定功率行驶，速度逐渐增大，牵引力逐渐减小，B正确；因t1～t2时间内，ab图线与t轴所围面积大于ab直线与t轴所1
围面积，故该过程中的平均速度大于(v1＋v2)，C错误；0～t1时间内，牵引力恒定，功率
2均匀增大，t1时刻以后牵引力逐渐减小，到t2时刻牵引力等于阻力，达到最小，而t1时刻达到额定功率后，功率保持不变，D正确．
【答案】 BD
11．如图4-2-8所示，质量为2 kg的物体在大小为24 N、沿斜面向上的力F作用下，由静止开始沿光滑斜面体向上运动，斜面的倾角为30°，斜面足够长(g取10 m/s)．求：
2