功率_章节学习_百度题库

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题型：简答题

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简答题

物体在水平拉力F=6N的拉力作用下，在光滑的水平面上从静止开始匀加速直线运动，运动时间t=3s位移为9m时，求：

（1）拉力F在3s内对物体所做的功；

（2）拉力F在3s内的平均功率．

正确答案

解：（1）拉力做功为W=Fx=6×9J=54J

（2）平均功率为P=

答：（1）拉力F在3s内对物体所做的功为54J；

（2）拉力F在3s内的平均功率为18W．

解析

解：（1）拉力做功为W=Fx=6×9J=54J

（2）平均功率为P=

答：（1）拉力F在3s内对物体所做的功为54J；

（2）拉力F在3s内的平均功率为18W．

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题型：单选题

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单选题

一物体在相同的水平恒力作用下，分别沿粗糙的水平地面和光滑的水平地面移动相同的距离，恒力做的功分别为W1和W2，平均功率分别是P1和P2下列说法正确的是（　　）

AW1=W2，P1=P2

BW1=W2，P1＜P2

CW1＞W2，P1＜P2

DW1＞W2，P1=P2

正确答案

B

解析

解：据题两次水平恒力相等，物体的位移大小相等，根据功的公式W=Fl知，恒力F所做的功相等，即W1=W2．

在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式x=知，在光滑水平面上的运动时间短，根据功率公式P=知，P1＜P2．故B正确，A、C、D错误．

故选：B．

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题型：简答题

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简答题

质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑水平面上由静止开始运动，运动时间t=3s．求：

（1）力F在3s内对物体所做的功的平均功率？

（2）力F在3s末的瞬时功率？

正确答案

解：（1）根据牛顿第二定律得：=2m/s2

据运动学公式有：x=at2==9m

则力做功为：W=Fx=6×9J=54J

则平均功率为：P==W=18W．

（2）3s末的速度为：v=at=2×3m/s=6m/s，

则3s末的瞬时功率为：P=Fv=6×6=36W．

答：（1）力F在3s内对物体所做的功的平均功率为18W．

（2）力F在3s末的瞬时功率为36W．

解析

解：（1）根据牛顿第二定律得：=2m/s2

据运动学公式有：x=at2==9m

则力做功为：W=Fx=6×9J=54J

则平均功率为：P==W=18W．

（2）3s末的速度为：v=at=2×3m/s=6m/s，

则3s末的瞬时功率为：P=Fv=6×6=36W．

答：（1）力F在3s内对物体所做的功的平均功率为18W．

（2）力F在3s末的瞬时功率为36W．

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题型：填空题

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填空题

一个质量为 1kg 的物体，从静止开始下落 20m，该过程所用的时间为______s，落地时的速度是______m/s重力所做的功为______ J；此时重力的瞬时功率为______W；第二秒内的平均功率为______W．（不计空气阻力，取重力加速度 g=10m/s2）．

正确答案

2

20

200

150

解析

解：由h=g得，所用的时间为t=2s，由v=gt得落地时的速度是=20m/s，由w=fL的重力所做的功为W=mgh=200J；由P=Fv得落地时重力的功率为P=mgv=200W；1s末物体下落的速度为=gt=10×1m/s=10m/s，第二秒内平均速度为==m/s=15m/s，=F得=mg=150W．

故答案为2，20，200，200，150

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题型：多选题

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多选题

质量为2×103kg的汽车发动机额定功率为80kW，若汽车在平直公路上行驶所受阻力大小恒为4×103N，那么（　　）

A汽车在公路上的最大行驶速度为20m/s

B汽车以额定功率启动，当汽车的速度为5m/s时，加速度为6m/s2

C汽车以2m/s2的加速度做匀加速运动后第2s末发动机的实际功率为32kW

D汽车做C中匀加速运动所能维持的时间为5s

正确答案

A,B,C,D

解析

解：A、当牵引力等于阻力时，速度达到最大．则vm===m/s=20m/s．故A正确．

B、汽车以额定功率起动，当汽车速度为5m/s时，牵引力F==N=16000N，根据牛顿第如定律得，

a==m/s2=6m/s2．故B正确．

C、汽车以6m/s2的加速度起动做匀加速启动，牵引力F=f+ma=4000+2000×2N=8000N，2s末的实际功率为P=Fv=Fat=8000×2×2=32000W=32kW．故C正确．

D、汽车以2m/s2的加速度起动做匀加速启动，牵引力F=f+ma=4000+2000×2N=8000N，匀加速直线运动的末速度v==m/s=10m/s，则匀加速直线运动的时间t==5s．故D正确．

故选ABCD．

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题型：简答题

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简答题

动车组列车是由几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（拖车）编成一组，它将动力装置分散安装在多节车厢上．如图所示，某车次动车组由8节车厢连接而成，每节车厢平均质量为m=20t，其中第1节、第3节、第6节、第8节是带动力的，每节动车可以提供P0=750kW的额定功率．设动车组在平直路面上行驶，每节动车在行驶中的输出功率相同，每节车厢受到的阻力恒为重力的0.025倍（g取10m/s2）．求：

（1）动车组行驶所能达到的最大速度；

（2）当动车组以加速度a=0.5m/s2加速行驶时，第3节动车对第4节拖车的作用力大小；

（3）若动车组以额定功率启动，经400s时间加速后以最大速度匀速行驶，则整个加速过程中所通过的路程为多少？

正确答案

解：（1）动车组达最大速度时牵引力F=F阻

F阻=kmg

根据P=Fv

得

解得 vm=75m/s

（2）设各动车的牵引力为F牵，第3节车对第4节车的作用力大小F

以第1、2、3节车为研究对象，由牛顿第二定律得

2F牵-k3mg-F=3ma

以动车组整体为研究对象，由牛顿第二定律得

4F牵-k8mg=8ma

由上述两式得 F=kmg+ma

代入数据解得 F=1.5×104N

（3）根据动能定理

代入数据解得 s=18750m

答：（1）动车组行驶所能达到的最大速度为75m/s；

（2）当动车组以加速度a=0.5m/s2加速行驶时，第3节动车对第4节拖车的作用力大小为1.5×104N；

（3）若动车组以额定功率启动，经400s时间加速后以最大速度匀速行驶，则整个加速过程中所通过的路程为18750m．

解析

解：（1）动车组达最大速度时牵引力F=F阻

F阻=kmg

根据P=Fv

得

解得 vm=75m/s

（2）设各动车的牵引力为F牵，第3节车对第4节车的作用力大小F

以第1、2、3节车为研究对象，由牛顿第二定律得

2F牵-k3mg-F=3ma

以动车组整体为研究对象，由牛顿第二定律得

4F牵-k8mg=8ma

由上述两式得 F=kmg+ma

代入数据解得 F=1.5×104N

（3）根据动能定理

代入数据解得 s=18750m

答：（1）动车组行驶所能达到的最大速度为75m/s；

（2）当动车组以加速度a=0.5m/s2加速行驶时，第3节动车对第4节拖车的作用力大小为1.5×104N；

（3）若动车组以额定功率启动，经400s时间加速后以最大速度匀速行驶，则整个加速过程中所通过的路程为18750m．

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题型：简答题

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简答题

如图为一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动．工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B．物体A的底面积为SA，密度为ρA，高度为h1；物体B的底面积为SB，密度为ρB，高度为h2．当物体A所受竖直向上拉力为1500N时，物体A静止，地面对物体A的支持力为N1，挂在滑轮组挂勾上的物体A匀速竖直上升4m的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做的功为W．当物体B所受竖直向上的拉力T2为1000N时，物体B静止，地面对物体B的支持力为N2．挂在滑轮组挂钩上的物体B以速度v匀速竖直上升的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为625N，拉力F2做功的功率P为500W，滑轮组的机械效率为80%．已知：N1=2N2，5SA=4SB，8ρA=7ρB，2hA=5hB，不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦．求：

（1）物体B匀速上升的速度v；

（2）拉力F1做的功W．

正确答案

解：

（1）物体A和物体B在竖直方向受三个力的作用，竖直向上的拉力和支持力，竖直向下的重力．如图所示：

因为8ρA=7ρB，2hA=5hB，5SA=4SB

所以GA：GB=7：4

T1+N1=GA①

T2+N2=GB ②

，③

，④

解得：

，

其中：

GA=3500N，GB=2000N．

第二状态：

η=，

解得：

n=4，

由③④得：

G动=500N，

F1=1000N，

由：

P=Fnv，

解得：

．

（2）物体A上升的高度为：h=4m，

则绳子自由端移动的距离为：s=4h=4×4m=16m，

拉力F1做的功为：

．

答：（1）物体B匀速上升的速度v为0.2m/s．（2）拉力F1做的功W为1.6×104J．

解析

解：

（1）物体A和物体B在竖直方向受三个力的作用，竖直向上的拉力和支持力，竖直向下的重力．如图所示：

因为8ρA=7ρB，2hA=5hB，5SA=4SB

所以GA：GB=7：4

T1+N1=GA①

T2+N2=GB ②

，③

，④

解得：

，

其中：

GA=3500N，GB=2000N．

第二状态：

η=，

解得：

n=4，

由③④得：

G动=500N，

F1=1000N，

由：

P=Fnv，

解得：

．

（2）物体A上升的高度为：h=4m，

则绳子自由端移动的距离为：s=4h=4×4m=16m，

拉力F1做的功为：

．

答：（1）物体B匀速上升的速度v为0.2m/s．（2）拉力F1做的功W为1.6×104J．

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题型：简答题

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简答题

质量为m=2t，额定功率为p=80kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为vm=20m/s．若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，运动中的阻力不变，求：

（1）汽车所受阻力f的大小；

（2）t=8s末汽车的瞬时功率？

正确答案

解：（1）当速度最大时，F=f．

有P=fvm，则f=．

（2）根据牛顿第二定律有：F-f=ma．

则牵引力为：F=f+ma=4000N+2×103×2N=8000N．

所以匀加速运动的最大速度为：v=

加速所需时间为：t=

所以8s末时汽车达到额定功率且在额定功率下运动，则8秒末汽车的瞬时功率P=P额=80KW

答：（1）汽车所受阻力f的大小为4000N；

（2）t=8s末汽车的瞬时功率为80kW

解析

解：（1）当速度最大时，F=f．

有P=fvm，则f=．

（2）根据牛顿第二定律有：F-f=ma．

则牵引力为：F=f+ma=4000N+2×103×2N=8000N．

所以匀加速运动的最大速度为：v=

加速所需时间为：t=

所以8s末时汽车达到额定功率且在额定功率下运动，则8秒末汽车的瞬时功率P=P额=80KW

答：（1）汽车所受阻力f的大小为4000N；

（2）t=8s末汽车的瞬时功率为80kW

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题型：多选题

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多选题

完全相同的两辆汽车，都拖着完全相同的拖车（与汽车质量相等）以相同的速度在平直公路上以速度v匀速齐头并迸，汽车与拖车的质量均为m，某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后，甲汽车保持原来的牵引力继续前进，乙汽车保持原来的功率继续前进，经过一段时间后甲车的速度变为2v，乙车的速度变为1.5v，若路面对汽车的阻力恒为车重的0.1倍，取g=10m/s2，则此时（　　）

A甲乙两车在这段时间内的位移之比为4：3

B甲车的功率增大到原来的4倍

C甲乙两车在这段时间内克服阻力做功之比为12：11

D甲乙两车在这段时间内牵引力做功之比为3：2

正确答案

C,D

解析

解：AB、据题意可知，甲汽车的牵引力：F=0.2mg，两车原先的功率：P=0.2mgv

以甲车为研究对象，由于做匀加速运动，所以加速度；a==0.1g

据运动学公式得运动的时间：t=v

所以运动的位移：x甲=

由于甲的速度变为原来的2倍，所以功率为原来的2倍；

再以乙为研究对象，乙以恒定功率运动，据动能定理：Pt-0.1mgx2=

解得：x2=

所以：x1：x2=12：11，故AB错误．

C、据功的公式可知，甲、乙两车在这段时间内克服阻力做功之比为12：11，故C正确；

D、甲的牵引力做功为：W1=Fx1=0.2mg×v2=3v2

乙以恒定功率运动，据动能理：Pt-0.1mgx2=

解得：Pt=2v2．

所以甲、乙两车在这段时间内牵引力做功之比为3：2，故D正确．

故选：CD．

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题型：填空题

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填空题

汽车发动机额定功率为60kW，汽车质量为2.0×103kg，汽车在水平路面行驶时，受到的阻力大小是车重的0.1倍，则汽车保持额定功率从静止出发后达到的最大速度为______m/s．（取g=10m/s2）

正确答案

30

解析

解：达最大速度是vm时，a=0 F=f=0.1mg

vm=

故答案为：30

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