1、11.3 功率一、单选题（共 10 题；共 20 分）1.现用一台起重机在 5s 内要将 2103的物体由静止开始匀加速提升 10 米，不计一切摩擦及空气阻力，g 取 10m/s2 ， 那么此起重机应具备的最小功率是（ ） A. 40kW B. 80kW C. 73.6kW D. 86.4kW2.关于功率公式 和 的说法正确的是： （ ） A. 由 知，只要知道 W 和 t 就可求出任意时刻的功率B. 由 只能求某一时刻的瞬时功率C. 从 知，汽车的功率与它的速度成正比D. 从 知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比3.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为 m 的重物，当重物的速度
2、为 v1时，起重机的有用功率达到最大值 P，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物直到以最大速度 v2匀速上升为止，则整个过程中，下列说法不正确的是（ ） A. 钢绳的最大拉力为 B. 钢绳的最大拉力为C. 重物的最大速度为 D. 重物做匀加速运动的时间为24.一台起重机匀加速地将质量 m=1.0103Kg 的货物从静止竖直吊起，在 2s 末货物的速度 v4.0m/s 取g10m/s 2 ， 不计阻力，则起重机在这 2s 时间内的平均输出功率和起重机在 2s 末的瞬时输出功率分别是（ ） A. 4103W, 8.0103W B. 1.6104W, 3.2104WC. 2.4104W, 4.8
3、104W D. 2.0104W , 4.0104W5.如图所示，分别用力 F1、F 2、F 3将质量为 m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F 1、F 2、F 3做功的功率大小关系是（ ）A. P1=P2=P3 B. P1P 2=P3 C. P3P 2P 1 D. P1P 2P 36.机车从静止开始沿水平的直轨道做匀加速直线运动，所受的阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A. 机车的牵引力逐渐减小 B. 机车的牵引力逐渐增大C. 机车输出功率逐渐减小 D. 机车输出功率逐渐增大7.王同学在完成 “引体向上”项目体育测试中，1 分钟完成
4、了 20 个“引体向上”，若王同学每次 “引体向上”重心上升约 0.5m，则王同学在本次测试中做功的平均功率接近（ ） A. 1000W B. 100W C. 10WD. 1W8.一辆汽车从静止出发在平直公路上加速前进，如果汽车发动机功率一定，遇到的阻力也一定，在达到最大速度之前（ ） A. 汽车的加速度大小不变 B. 汽车的加速度不断增加C. 汽车的加速度不断减小 D. 汽车的加速度大小跟速度成反比9.今年年初我国南方部分地区遭遇了严重雪灾在抗雪救灾中，运输救灾物资的汽车以额定功率上坡时，为增大牵引力，司机应使汽车的速度（ ） 3A. 减小 B. 增大 C. 保持不变D. 先增大后保持不变1
5、0.一辆汽车的额定功率为 73.5kW，当它以 36km/h 的速度行驶时，它的牵引力大小可能是（ ） A. 104 N B. 103 N C. 7.35104 N D. 7.35103 N二、多选题（共 3 题；共 9 分）11.如图质量为 m 的汽车在水平路面上启动，运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（ ）A. t1t 2时间内汽车牵引力做功为 m m B. 0t 1时间内汽车做匀加速运动且功率逐渐增大C. t2t 3时间内汽车的牵引力最小，与阻力相等D. t1t 2时间内汽车的牵
6、引力逐渐在增大12.一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图像如图所示若已知汽车的质量 m，牵引力 F1 和速度 v1及该车所能达到的最大速度 v3 则根据图像所给的信息，能求出的物理量是（ ）A. 汽车运动中的最大功率为 F1v1 B. 速度为 v2时的加速度大小为 C. 汽车行驶中所受的阻力为 D. 恒定加速时，加速度为 413.质量为 m 的物体静止在光滑水平面上，从 t0 时刻开始受到水平力的作用力的大小 F 与时间 t 的关系如图所示，力的方向保持不变，则（ ）A. 3t0时刻的瞬时功率为 B. 3t0时刻的瞬时功率为 C.
7、 在 t0 到 3t0这段时间内，水平力的平均功率为 D. 在 t0 到 3t0这段时间内，水平力的平均功率为 三、填空题（共 3 题；共 5 分）14.质量为 2103kg 的汽车，保持 40kW 的功率行驶，能达到的最大速度为 20m/s当它以最大速度前进时，所受阻力的大小为_ N，若汽车受阻力大小不变，它的速度为 10m/s 时加速度的大小为_ m/s2 15.质量 10t 的汽车，额定功率是 60kw，在水平路面上行驶的最大速度为 15m/s，设它所受运动阻力保持不变，则汽车受到的运动阻力是_ N；在额定功率下，当汽车速度为 10m/s 时的加速度_ m/s2 16.一质量为 m 的木
8、块静止在光滑的水平地面上，大小为 F、方向与水平面成 角的恒力作用在该木块上，经过时间 t，力 F 的瞬时功率为_。 四、解答题（共 1 题；共 5 分）17.汽车发动机的额定功率为 40kW，质量为 2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的 0.1倍，（g=10m/s 2）汽车在路面上能达到的最大速度？若以恒定功率启动，当汽车速度为 10m/s 时的加速度是多少？ 五、综合题（共 2 题；共 20 分）518.汽车发动机的功率为 60kW，汽车的质量为 4t，当它行驶在坡度为 0.02（sin=0.02）的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的 0.1 倍（g=10m/s
9、 2），求：（1）汽车所能达到的最大速度 vm； （2）若汽车从静止开始以 0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？ 19.汽车发动机的额定功率 P0=150kW，汽车的质量 m=5.0103，汽车在水平路面上行驶驶时，阻力是车重的 k=0.10 倍，重力加速度 g=10m/s2 （所有计算结果保留两位有效数字） （1）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当车速为 v1=10m/s 时其加速度 a1 是多大？ （2）若汽车从静止开始，保持以 a=1.0m/s2 的加速度做匀加速直线运动，维持这一过程的时间 t 是多长？这一过程中汽车牵引力做功 W 是多少？ 6答案解析部分
10、一、单选题1.【答案】D 【解析】【分析】因为物体是从静止开始匀加速的，所以根据公式 可得，物体上升的加速度为a=0.8m/s2 ， 起动机的牵引力为 F-mg=ma，解得： ， 5s 后物体具有的速度为，v=at=4m/s，物体在 5s 末的功率最大，为 P=Fv=86.4kw,即此起重机应具备的最小功率 86.4kW，D 正确，【点评】本题是一道最容易出错的题目，需要明白在 5s 末起重机的功率最大，所以要想达到目的，所以起重机的具有的功率最小为 5s 末时的功率，2.【答案】D 【解析】【分析】A、公式 是平均功率的表达式，只能计算平均功率的大小，不能用来计算瞬时功率；错误B、 可以计算
11、平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度；错误C、从 知，当 F 不变的时候，汽车的功率和它的速度是成正比的，而汽车的牵引力是变化的；错误D、 可以表示汽车的瞬时功率，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比；正确故选 D【点评】 是功率的定义式，若 t 较长，P 为平均功率只有在趋向于零时，P 才视为瞬时功率，可见 只能计算平均功率；在 中，v 可以是平均速度，也可以是瞬时速度，因此 P=Fv 既可以计算平均功率也可计算瞬时功率。3.【答案】B 【解析】【分析】AB、匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由 得；A 正确不选， B 错误应选C 重物以最大
12、速度为 匀速上升时，F=mg，所以 ；正确不选D、重物做匀加速运动的加速度 ，则匀加速的时间为 ；正确不选故选 B。【点评】匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由 求出最大拉力；重物7以最大速度为 匀速上升时，F=mg，所以 ， 求出最大速度；先根据牛顿第二定律求出加速度，再根据匀加速直线运动速度时间公式求出时间。4.【答案】C 【解析】【分析】起重机匀加速运动，由牛顿第二定律可以求得起重机拉力的大小，由匀变速直线运动的规律可以求得货物上升的高度，再利用功率的公式可以求得平均功率和瞬时功率。货物匀加速运动，由速度公式可得，v=at，所以 a= =2m/s2 ， 2s 内的位
13、移是 x= at24m，由牛顿第二定律可得 F-mg=ma，所以 F=mg+ma=1.010 310+1.01032=12000N，起重机做的功为 W=Fx=120004J=48000J，所以起重机在这 2s 内的平均功率为：起重机在这 2s 末的瞬时功率为，P 瞬 =Fv=120004W=48000W。故选 C。【点评】解决本题的关键区分平均功率和瞬时功率，根据 P= 【可求平均功率，根据 P=Fv 可求瞬时功率。5.【答案】A 【解析】【分析】从题中我们知道，物体是从静止开始运动的，加速度相同，到达斜面顶端经过的位移相同，所以根据公式 可得，三种情况下物体的运动时间是相同的，所以根据公式
14、可得，到达斜面顶端的速度是相同的，过程中重力做负功，F 做正功，所以根据动能定理可得 ，所以三种情况下 F 做功时相同的，根据公式 可得，三种情况下 F 的功率是相同的，所以 A 正确。【点评】在计算功率的时候，可以通过公式 计算，也可以通过公式 计算，根据题目中的信息选择公式。6.【答案】D 8【解析】【解答】解：机车做匀加速直线运动，加速度不变，根据 Ff=ma 知，牵引力 F=f+ma，可知牵引力不变，根据 P=Fv，F 不变，v 增大，则机车的输出功率变大，故 D 正确，A、B、C 错误故选：D【分析】机车做匀加速直线运动，加速度不变，根据牛顿第二定律得出拉力的变化，从而根据 P=Fv
15、 得出输出功率的变化7.【答案】B 【解析】【分析】该同学在 1min 内克服重力做功为 ， ，所以平均功率为，带入 ， ， 可得 ， B 正确。【点评】本题的能理性较强，需要学生学会估算，知道一些常识性知识8.【答案】C 【解析】【解答】解：发动机的功率 P 保持恒定，汽车所受阻力 f 保持不变，根据 P=Fv 得：F= 根据牛顿第二定律得：a= ，速度不断增大，则加速度不断减小，当 F=f 时速度达到最大值，所以在达到最大速度之前汽车的加速度不断减小，故 C 正确故选：C【分析】发动机的功率保持恒定，汽车所受阻力保持不变，根据 P=Fv 及牛顿第二定律列式即可判断加速度的变化情况9.【答案
16、】A 【解析】【解答】解：由功率公式 P=Fv 可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡故选：A【分析】司机用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡，由 P=FV 可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大10.【答案】D 9【解析】【解答】解：P=73.5KW=73500Wv=36Km/h=10m/s因为 p=Fv，所以 F= = =7350N故 D 正确，ABC 错误故选：D【分析】已知汽车的功率和汽车运行的速度，有 P=Fv 即可求出牵引力的大小二、多选题11.【答案】B,C 【解析】【解答】解：A、根据动能定理知，在
17、t1t 2时间内，有： ，可知牵引力功不等于 ，故 A 错误B、0t 1时间内，汽车做匀加速直线运动，根据 P=Fv 知，功率逐渐增大，故 B 正确C、t 2t 3时间内，汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力最小，故 C 正确D、t 1t 2时间内，功率不变，根据 P=Fv 知，速度增大，牵引力减小，故 D 错误故选：BC【分析】根据动能定理得出汽车牵引力做功的大小；根据速度时间图线得出 0t 1时间内、t 2t 3时间汽车的运动规律，当牵引力不变时，结合 P=Fv 分析功率的变化；当功率不变时，根据 P=Fv 分析牵引力的变化12.【答案】A,C 【解析】【解答】解：A、根据牵引力和速
18、度的图像和功率 P=Fv 得汽车运动中的最大功率为 F1v1 ， 故A 正确B、汽车运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，所以速度为 v2时的功率是 F1 v1 ， 根据功率 P=Fv 得速度为 v2时的牵引力是 ，对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和阻力，该车所能达到的最大速度时加速度为零，所以此时阻力等于牵引力，所以阻力 f= 10根据牛顿第二定律，有速度为 v2时加速度大小为 a= ，故 B 错误，C 正确D、根据牛顿第二定律，有恒定加速时，加速度 a= ，故 D 错误故选 AC【分析】汽车先做匀加速运动，再以恒定功率运动，对汽车受力分析后根据牛顿第二定律列方程，再结
19、合图像进行分析即可13.【答案】B,D 【解析】【解答】3t 0时速度va 12t0a 2t0 2t0 t0 3t0时刻瞬时功率 P3F 0v ，故 A 不符合题意，B 符合题意；02t 0内，力 F0做的功W1F 0 （2t 0） 2 2t03t 0内位移 x2a 12t0t0 2t03t 0内水平力 3F0做的功W23F 0x2 03t 0内平均功率 ，C 不符合题意，D 符合题意。故答案为：B、D。【分析】利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式可求出 3t0时刻的速度，利用功率 P=Fv 可得出瞬时功率的大小，求平均功率利用公式 ，故应该先求出总功率，此题主要考查平均功率公式和瞬时功率的用法，需引起重视。三、填空题14.【答案】2000；1 【解析】【解答】解：当牵引力等于阻力时，速度最大，根据 P=fvm得，阻力 f= ，
