鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 功率作业ppt课件

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解析 前t秒内重力做功的平均功率
t秒末重力做功的瞬时功率P=Fv=mg·gt=mg2t选项C正确。
3.我国高铁动车技术世界领先。一辆CRH2型动车组的总质量m=2.0×105 kg,额定输出功率为4 800 kW。假设该动车组在水平轨道上运动时的最大速度为360 km/h,受到的阻力f与速度v满足f=kv,g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　)A.该动车组以最大速度行驶时的牵引力为6.4×104 NB.从题中给出的数据可算出k=1.0×103 N·s/mC.以额定功率行驶、速度为最大速度一半时,动车组的加速度为0.36 m/s2D.当匀速行驶的速度为最大速度一半时,动车组的输出功率为2 400 kW
4.(多选)一辆汽车在水平公路上行驶,设汽车在行驶过程中所受阻力不变,汽车的发动机始终以额定功率输出。关于牵引力和汽车速度,下列说法正确的是(　　)A.汽车加速行驶时,牵引力不变,速度增大B.汽车加速行驶时,牵引力增大,速度增大C.汽车加速行驶时,牵引力减小,速度增大D.当牵引力等于阻力时,速度达到最大值
解析 汽车的发动机输出功率恒定,即P一定,则由公式P=Fv可得出v增大时F减小;当汽车受到的牵引力和阻力相等时,汽车速度达到最大值,而后做匀速直线运动。故选项C、D正确。
5. 如图所示,质量为20 kg的小孩坐在雪橇上,现用一个与水平方向夹角为α=37°、大小为60 N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a=0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,已知雪橇的质量为20 kg,cs 37°=0.8。求2 s内、第3 s时拉力做功的功率。
第3 s时雪橇的速度v=at'=1.5 m/s,此时拉力的功率P=Fvcs 37°=72 W。
答案 24 W　72 W
6.“氢气型”电动汽车利用氢气和氧气直接反应生成水,对环境没有污染。其发动机的额定功率为24 kW,汽车连同驾乘人员总质量为m=2 t,在水平路面上行驶时受到的阻力是800 N,汽车在额定功率下匀速行驶,求:(1)匀速行驶的速度大小。(2)阻力做功的功率大小。
解析 (1)汽车匀速行驶时,汽车牵引力等于阻力,F=f,又P=Fv,代入数据得v=30 m/s。(2)P'=fv=800×30 W=24 000 W。答案 (1)30 m/s　(2)24 000 W
7. 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(　　)
解析 小车所受的牵引力和阻力恒定,所以小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。
8. 飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示,在到达竖直状态的过程中飞行员受到的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 根据功率P=Fv可知,飞行员所受重力的瞬时功率P=mgvy。开始下摆时,vy=0,P=0;竖直状态时,vy″=0,P=0;中间状态时,vy'≠0,P≠0;所以重力的瞬时功率先增大,后减小。选项C正确。
9.(2023广东深圳高一期中)如图所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动,推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图所示,g取10 m/s2,则(　　)
A.物体的质量为6 kgB.这3 s内物体克服阻力做的功W=6.0 JC.第1.5 s时推力F的功率为1.5 WD.后2 s内推力F做功的平均功率 =2.5 W
10.(多选)(2023福建福州高一期末)汽车由静止开始沿平直公路匀加速启动,当功率达到额定功率时保持功率不变,最终做匀速运动。设整个运动过程受到的阻力不变,图中v、a、F、F阻和P分别表示电动汽车的速度大小、加速度大小、牵引力大小、阻力大小和功率大小,其中可能正确的是(　　)
解析 达到额定功率前,汽车做匀加速运动,加速度不变,达到额定功率后,由P=Fv可知F= ,牵引力减小,因为F-F阻=ma,汽车的加速度减小,最终做匀速运动时,加速度为零,在v-t图像中,图像的斜率表示加速度,故A、C错误;达到额定功率前,牵引力大小不变,达到额定功率后,随着速度增大,牵引力减小,最终与阻力大小相等,故B正确;汽车由静止开始加速,由P=Fv可知,P-v图像应该经过原点,因为汽车做匀加速运动,即F-F阻=ma,加速度不变,牵引力也不变,故功率在达到额定功率前是一条过原点的直线,达到额定功率后保持不变,故D正确。
11.如图所示,质量为60 kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒,已知重心在C点,其垂线与脚、两手连线中点间的距离Oa、Ob分别为0.9 m和0.6 m,若她在1 min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4 m,则克服重力做功为　　　 J,相应的功率为　　　 W。(g取10 m/s2) 
12.某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的v-t图像。已知小车在0~t1时间内做匀加速直线运动,t1~10 s时间内小车牵引力的功率保持不变,7 s末达到最大速度,在10 s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=1 kg,整个运动过程中小车受到的阻力f大小不变。求:(1)小车所受阻力f的大小;(2)在t1~10 s内小车牵引力的功率P;(3)t1的值及小车在0~t1时间内的位移。
解析 (1)在10 s末撤去牵引力后,小车只在阻力f作用下做匀减速运动由图像可得减速时加速度的大小为a=2 m/s2则f=ma=2 N。(2)小车在7~10 s内做匀速运动,设牵引力为F,则F=f由图像可知vm=6 m/s解得P=Fvm=12 W。(3)设t1时间内的位移为s1,加速度大小为a1,t1时刻的速度大小为v1,牵引力大小为F1则由P=F1v1得F1=4 N由F1-f=ma1得a1=2 m/s2