功率_章节学习_百度题库

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题型：填空题

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填空题

质量m=5×103kg的汽车以P=6×104W的额定功率沿平直公路行驶，某时刻汽车的速度大小为v=10m/s，设汽车受恒定阻力f=2.5×103N．则v=10m/s时汽车的加速度a的大小为______m/s2；汽车能达到的最大速度vm大小为______m/s．

正确答案

0.7

24

解析

解：由P=Fv可知，牵引力：F===6000N，

由牛顿第二定律得：F-f=ma，代入数据解得：a=0.7m/s2，

当汽车匀速运动时速度最大，由平衡条件得：F′=f=2500N，

由P=Fv可知，最大速度：vmax===24m/s；

故答案为：0.7；24．

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题型：简答题

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简答题

京广高速铁路武广段是目前世界上一次建成路程最长、运营速度最快的高速铁路．线路全长1069公里．12月9日，武广高铁试运行中，“和谐号”动车组跑出了394.2公里每小时的速度，创造了两车重联情况下的世界高速铁路最高运营速度．武广高铁开通运营后，将开行世界上最先进的国产时速350公里“和谐号”高速动车组，武汉至广州实现3小时到达，标志着我国高速铁路发展进入新阶段．现有一列600吨的和谐号列车由岳阳去长沙，用时25分钟，运行过程中最高时速达360公里，与轨道的动摩擦因数为0.01，假设其运动过程可简化为下图，已知启动和刹车加速度均为0.5m/s2，机车的额定功率为8800千瓦：

（1）列车匀速运动中受到的阻力；

（2）武广铁路岳阳至长沙段的总路程为多少；

（3）启动瞬间的牵引力（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）？

正确答案

解：（1）360km/h=100m/s，由题意得：P=Fv

列车在匀速运动中有：受到的阻力Ff=F

所以：Ff==8.8×104N

（2）由题意可知，启动作匀加速直线运动，刹车作匀减速直线运动，启动和刹车的时间均为：

故从岳阳至长沙段的总路程为：

=130000m=130km

（3）由牛顿第二定律可知：

F-µmg=ma

解得：F=ma+μmg=600×103×0.5+0.01×600×103×10=3.6×105N

答：（1）列车匀速运动中受到的阻力8.8×104N；

（2）武广铁路岳阳至长沙段的总路程为130km；

（3）启动瞬间的牵引力3.6×105N．

解析

解：（1）360km/h=100m/s，由题意得：P=Fv

列车在匀速运动中有：受到的阻力Ff=F

所以：Ff==8.8×104N

（2）由题意可知，启动作匀加速直线运动，刹车作匀减速直线运动，启动和刹车的时间均为：

故从岳阳至长沙段的总路程为：

=130000m=130km

（3）由牛顿第二定律可知：

F-µmg=ma

解得：F=ma+μmg=600×103×0.5+0.01×600×103×10=3.6×105N

答：（1）列车匀速运动中受到的阻力8.8×104N；

（2）武广铁路岳阳至长沙段的总路程为130km；

（3）启动瞬间的牵引力3.6×105N．

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题型：单选题

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单选题

关于功率，下列说法中正确的是（　　）

A功率大说明物体做的功多

B功率小说明物体做功慢

C由P=可知，机器做功越多，其功率越大

D由P=可知，只要知道W和t的值就可以计算出任一时刻的功率

正确答案

B

解析

解：A、功率就是表示物体做功快慢的物理量，所以功率大，就表示做功快，但做功的多少还要看时间的长短，所以A错误．

B、功率就是表示物体做功快慢的物理量，功率小说明物体做功慢，所以B正确．

C、由P=可知，做的功多，但如果时间也很长，那么功率也不一定大，所以C错误．

D、用P=计算出来的只能是平均功率，不可能计算出任一时刻的功率，所以D错误．

故选B．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则下列说法正确的是（　　）

A拉力F变小

B杆对A的弹力FN不变

C拉力F的功率P不变

D绳子自由端的速率v增大

正确答案

C

解析

解：设绳子与竖直方向上的夹角为θ，因为A做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，有：Fcosθ=mg，因为θ增大，则F增大，水平方向合力为零，有：FN=Fsinθ，F增大，FN增大，故A错误，B错误．

C、物体A沿绳子方向上的分速度v1=vcosθ，该速度等于自由端的速度，θ增大，自由端速度减小，拉力的功率P=Fv1=，知拉力的功率不变．故C正确，D错误．

故选：C．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，在某旅游景点的滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB′（都可看作斜面），一名旅游者乘同一个滑沙橇从A点由静止出发先后沿AB和AB′滑道滑下，最后停在水平沙面BC或B′C上．设滑沙者保持一定坐姿，滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同．下列说法中正确的是（　　）

A到达B点的速率等于到达B′点的速率

B到达B点时重力的功率大于到达B′时重力的功率

C沿两滑道滑行的时间一定相等

D沿两滑道滑行的总路程一定相等

正确答案

B

解析

解：设滑道的倾角为θ，动摩擦因数为μ．

A、滑沙者在由斜面滑到水平面的过程中，由动能定理，mgh-μmgcosθ•=mv2-0，即得：mgh-μmghcotθ=mv2．由于AB′与水平面的夹角小于AB与水平面的夹角，所以得知甲在B点的速率大于乙在B′点的速率．故A错误．

B、由前面可知，甲在B点的速率大于乙在B′点的速率，且B点的速度与重力的夹角小于乙在B′点的夹角，根据P=Gvcosθ，故B正确；

C．由题意可知，到达B′的速度大小相同，从而根据路程不同，可以确定，沿两滑道滑行的时间不等，故C错误．

D、再对滑沙者滑行全过程用动能定理可知：mgh-μmgcosθ•-μmgs′=0，得到：水平滑行位移s=hcotθ+s′=，与斜面的倾角无关，所以他们将停在离出发点水平位移相同的位置，则几何知识可知，甲的滑行总路程比乙长．故D错误．

故选B

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题型：简答题

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简答题

汽车以速率v1沿一斜坡向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，汽车沿此斜坡向下匀速行驶的速度为v2，求汽车以同样大小的功率在水平路面上行驶时的最大速率．（已知重力加速度为g，设三种情况下汽车所受到的摩擦阻力相同）

正确答案

解：设汽车的功率为P，阻力大小为f．则

沿斜坡向上匀速运动时有：

F1=mgsinθ+f

P=F1v1

向下匀速运动时有：

F2+mgsinθ=f

P=F2v2

在水平路面上运动运动时有：

F3=f

P=F3v3

由上述几式解得：

v3=

答：汽车以同样大小的功率在水平路面上行驶时的最大速率为．

解析

解：设汽车的功率为P，阻力大小为f．则

沿斜坡向上匀速运动时有：

F1=mgsinθ+f

P=F1v1

向下匀速运动时有：

F2+mgsinθ=f

P=F2v2

在水平路面上运动运动时有：

F3=f

P=F3v3

由上述几式解得：

v3=

答：汽车以同样大小的功率在水平路面上行驶时的最大速率为．

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题型：填空题

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填空题

质量m=2000kg、额定功率P=80KW的汽车在平直公路上行驶，若汽车行驶时的功率恒为P，匀速运动的速度为v1=20m/s，当汽车以速度v2=10m/s行驶时，它的加速度是（阻力恒定）______ m/S2．

正确答案

2

解析

解：当牵引力与阻力相等时，速度最大．

根据P=Fvm=fvm得，f==4000N

∵P=Fv

∴汽车速度为10m/s时的牵引力F==8000N

根据牛顿第二定律得：a==2m/s2

故答案为：2．

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题型：简答题

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简答题

据了解，泸州公交公司最近新投入的电气混合新能源公交车，拥有两种不同的动力源（燃油发动机和电力发动机），具有充电时间短，优先用电，电气混用动力互补，回收储备电能等特点，既省油又环保．假设汽车及车上乘客总质量为M=10×103kg，当它在平直路面上行驶时，只采用电力驱动，发动机额定功率为P1=150kw，能达到的最大速度为v1=54km/h；汽车行驶在倾角为θ=37°的斜坡道上时，为获得足够大的驱动力，两种动力同时启动，此时发动机的总额定功率可达P2=560kw．设汽车在斜坡上行驶时所受的摩擦阻力与在平直路面上的摩擦阻力相等，汽车在运动过程中摩擦阻力不变．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力）求：

（1）汽车在平直路面上行驶时受到的摩擦阻力；

（2）汽车在斜坡道上能达到的最大速度v2；

（3）若汽车在斜坡上以恒定功率P2从静止开始做加速直线运动，经过时间t=30s刚好达到最大速度v2，求这段时间内汽车运动的位移．

正确答案

解：（1）在平直路面行驶，汽车以功率P1匀速行驶时速度最大，设驱动力为F1，阻力为f，则

P1=F1v1…①

F1=f…②

解得：f=　　　　　

（2）在斜坡上用共点力平衡可知：

F=mgsinθ+f=7×104N

最大速度为

（3）根据动能定理得：

Pt-（mgsinθ+f）x=

代入数据解得：

x=235.4m

答：（1）汽车在平直路面上行驶时受到的摩擦阻力为10000N；

（2）汽车在斜坡道上能达到的最大速度v2为8m/s

（3）若汽车在斜坡上以恒定功率P2从静止开始做加速直线运动，经过时间t=30s刚好达到最大速度v2，这段时间内汽车运动的位移为235.4m

解析

解：（1）在平直路面行驶，汽车以功率P1匀速行驶时速度最大，设驱动力为F1，阻力为f，则

P1=F1v1…①

F1=f…②

解得：f=　　　　　

（2）在斜坡上用共点力平衡可知：

F=mgsinθ+f=7×104N

最大速度为

（3）根据动能定理得：

Pt-（mgsinθ+f）x=

代入数据解得：

x=235.4m

答：（1）汽车在平直路面上行驶时受到的摩擦阻力为10000N；

（2）汽车在斜坡道上能达到的最大速度v2为8m/s

（3）若汽车在斜坡上以恒定功率P2从静止开始做加速直线运动，经过时间t=30s刚好达到最大速度v2，这段时间内汽车运动的位移为235.4m

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题型：单选题

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单选题

如图所示为一个质点直线运动的v-t图象，已知质点的质量为2kg，则由图象作出如下判断中正确的是（　　）

A在18s-22s时间内，质点的位移为24m

B在整个过程中，BC段加速度最大

C在整个过程中，E点所表示的状态是离出发点最远

D在5s-22s时间内合外力所做的功为119J

正确答案

D

解析

解：A、因为图线与时间轴围成的面积表示位移，则18-22s内，图线与时间轴围成的面积为零，则质点的位移为零．故A错误．

B、在整个过程中，CE段图线的斜率最大，则CE段的加速度最大．故B错误．

C、在20s时刻，图线与时间轴围成的面积最大，离出发点最远，所以D点所表示的状态离出发点最远．故C错误．

D、5s时的速度为5m/s，22s时的速度大小为12m/s，根据动能定理知，合力做功W=J=119J．故D正确．

故选：D．

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题型：简答题

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简答题

力F作用在物体上，F随物体位移L的变化关系如图所示，那么在物体运动25m的过程中，

（1）力F对物体做了多少功？

（2）前10m平均速度为5m/s，后15m用3S，则整个过程中F的平均功率为多少？

正确答案

解：（1）F和L同向，则力F做的功W=FL，

所以F-L图象与坐标轴围成的面积即表示力F对物体做的功，

由图象可知：

（2）前10m平均速度为5m/s，则前10s所需时间，

则整个过程中F的平均功率

答：（1）力F对物体做了350J的功；

（2）前10m平均速度为5m/s，后15m用3S，则整个过程中F的平均功率为70W．

解析

解：（1）F和L同向，则力F做的功W=FL，

所以F-L图象与坐标轴围成的面积即表示力F对物体做的功，

由图象可知：

（2）前10m平均速度为5m/s，则前10s所需时间，

则整个过程中F的平均功率

答：（1）力F对物体做了350J的功；

（2）前10m平均速度为5m/s，后15m用3S，则整个过程中F的平均功率为70W．

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