7.3功率
1.关于功和功率,下列说法正确的是(  )。
A.不同物体做相同的功,它们的功率一定相同
B.物体做功越多,它的功率就越大
C.物体做功越快,它的功率就越大
D.发动机的额定功率与实际功率可能相等,也可能不相等
2.汽车在平直的公路上行驶,某一段时间内汽车的功率随时间的变化如图所示,设汽车运动过程中受到的阻力不变,则在这一段时间内汽车的运动情况可能是(  )。
A.汽车做匀速直线运动
B.汽车做匀加速直线运动
C.汽车做加速度增大的加速直线运动
D.汽车做加速度减小的加速直线运动
3.设在平直公路上以一定速度行驶的自行车,所受阻力约为车和人总重力的0.04,则骑车人的功率最接近(  )。
A.0.1 kW            B.1×10-3 kW
C.1 kW                D.10 kW
4.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
5.一汽车在平直路面上行驶,原来速度为v0,从t=0时刻开始,将汽车发动机的输出功率调整变大为某个值,并保持不变,设汽车行驶过程所受阻力恒定不变,则汽车从t=0时刻开始的v-t图
象是(  )。
6.卡车在平直公路上从静止开始加速行驶,经时间t前进距离s,速度达到最大值vm。设此过程中发动机功率恒为P,卡车所受阻力为f,则这段时间内,发动机所做的功为(  )。
A.Pt  B.fs  C.Pt-fs  D.fvmt
7.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s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=2×103 kg,汽车受到地面的
阻力为车重的10%,则(取g=10 m/s2)(  )。
A.汽车在前5 s内的牵引力为4×103 N
B.汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N
C.汽车的额定功率为60 kW
D.汽车的最大速度为30 m/s
8.汽车发动机的额定功率为P1,它在水平路面上行驶时受到的阻力Ff大小恒定,汽车在水平路面上由静止开始做直线运动,最大车速为v。汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所
示,则(  )。
A.汽车开始时做匀加速直线运动,t1时刻速度达到v,然后做匀速直线运动
B.汽车开始时做匀加速直线运动,t1时刻后做加速度逐渐减小的直线运动,速度达到v后做匀速直线运动
C.汽车开始时牵引力逐渐增大,t1时刻牵引力与阻力大小相等
D.汽车开始时牵引力恒定,t1时刻牵引力与阻力大小相等
9.如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。取g=10 m/s2,则(  )。
A.物体的质量m=1.0 kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20
C.第2 s内物体克服摩擦力做的功W=4.0 J
D.前2 s内推力F做功的平均功率P=1.5 W
10.质量为0.5 kg的物体从高处自由下落,在下落的前2 s内重力对物体做的功是多少?这2 s内重力对物体做功的平均功率是多少?2 s末,重力对物体做功的瞬时功率是多少?(g取10 m/s2)
11.图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a=0.2 m/s2。当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物以vm=1.02 m/s的速度做匀速运动。取g=10 m/s2,不计额外功。求:
(1)起重机允许输出的最大功率。
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2 s末的输出功率。
答案
1.【解析】功率是表示物体做功快慢的物理量,不仅与做功的多少有关,还跟做功所用的时间有关。而发动机的实际功率可能等于额定功率,也可能不等于额定功率。
【答案】CD
2.【解析】汽车在启动过程中功率保持不变时,汽车先做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动,故A、D正确,B、C错误。
【答案】AD
3.【解析】设人与车的总质量为75 kg,与地面的摩擦力f=0.04mg=30 N,车速约为5 m/s,所以骑车人的功率最接近P=Fv=30×5 W=150 W。
【答案】A
4.【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汽车cd=0,又P=Fv,解得v=;又由Ff=μFN可知,当路面越粗糙或载货越多时,阻力Ff越大,则v越小,故A、C正确,B、D错误。
【答案】AC
5.【解析】功率调大后,汽车以恒定功率加速行驶,加速度逐渐减小,故B对。
【答案】B
6.【解析】发动机所做的功是指牵引力做的功。由于卡车以恒定功率运动,所以发动机所做的功应等于发动机的功率乘以卡车行驶的时间, A对;B项给出的是卡车克服阻力做的功,在这段时间内,牵引力的功不等于卡车克服阻力做的功,B错;C选项中给出的是卡车所受外力的总功;D选项中,卡车以恒定功率前进,将做加速度逐渐减小的加速运动,达到最大速度时牵引力等于阻力,阻力f乘以最大速度vm是发动机的功率,再乘以t恰好是发动机在t时间内做的功,D正确。
【答案】AD
7.【解析】由题图知,在前5 s内汽车的加速度a= 2 m/s2,由牛顿第二定律得F-0.1mg=ma,得F=6×103 N,B正确;5 s末汽车的功率即为额定功率P=Fv=6×104 W,C正确;汽车达到最大速度时F=Ff=0.1mg=2×103 N,由P=Fv得vm=30 m/s,D正确。
【答案】BCD
8.【解析】开始时,汽车的功率与时间成正比,即P=Fv=Fat,所以汽车牵引力恒定,汽车加速度恒定,汽车做匀加速直线运动;在t1时刻达到最大功率,此时,牵引力大于阻力,但随着速度的增大,汽车牵引力减小,汽车加速度逐渐减小至零后做匀速直线运动,B选项正确。