功率
A级 抓基础
1.一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,下列说法中正确的是( )
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.当牵引力等于零时,速度达到最大值
解析:汽车的发动机输出功率恒定,即P一定时,由公式P=Fv可得出v增大,此时F减小,但由于合外力方向与汽车运动方向一致,因此汽车速度仍在增大;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C正确.
答案:C
2.从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体,物体在空中运动3 s落地,不计空气阻力,g取10 m/s2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为( )
A.300 W B.400 W
C.500 W D.700 W
解析:物体落地瞬间vy=gt=30 m/s,所以PG=Gvy=300 W,故A正确.
答案:A
3.如图所示,质量为m的物体放在光滑的水平面上,两次用力拉物体,都是从静止开始,以相同的加速度移动同样的距离,第一次拉力F1的方向水平,第二次拉力F2的方向与水平方向成α角斜向上,在此过程中,两力的平均功率为P1和P2,则( )
A.P1<P2 B.P1=P2
C.P1>P2 D.无法判断
解析:两次拉力作用下,物体都从静止开始,以相同的加速度移动同样的距离,则物体两次运动时间相同.由牛顿第二定律,知F1=F2cos α,又因为W=Flcos α,故W1=W2,做功的时间又相同,平均功率相同,故选项B正确.
答案:B
4.设飞机飞行中所受阻力与速度的平方成正比,如果飞机以速度v匀速飞行,其发动机功率为P,则发动机功率为8P时,飞机飞行的速度为( )
A.v B.2v
C.4v D.8v
解析:当速率为v时,牵引力F=F阻=kv2,则P=Fv=kv3,设功率为8P时,速度为v′,则8P=kv′3.由以上两式得v′=2v.故B正确.
答案:B
5.雨滴在空中运动时所受阻力与其速度的平方成正比,若有两个雨滴从高空中落下,其质量分别为m1、m2,落至地面前均已做匀速直线运动,则其重力的功率之比为( )
A.m1∶m2 B.∶
C. D.∶
解析:当重力与阻力相等时,雨滴做匀速直线运动,此时重力的功率P=mgv,而mg=Ff=kv2,则P=mg·,所以==,故D正确.
答案:D
6.静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力F作用下做直线运动,3 s后撤去力F,其运动的v-t图象如图所示.下列说法正确的是( )
A.在t=2 s时,拉力F的功率最大
B.在1~3 s内,拉力F的功率为零
C.在0~4 s内,拉力F做的功等于零
D.在0~4 s内,拉力F做的功等于物体克服摩擦力做的功