功率

基础达标
一、选择题(在每小题给出的4个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求;第6~7题有多项符合题目要求)1.(2017西夏名校月考)关于功率,下列说法正确的是( )
A.据P=可知,机器做功越多,其功率越大
B.据P=Fv可知,汽车牵引力一定与速度成反比
C.据P=可知,只要知道时间t内机器所做的功,可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D.据P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比
【答案】D
【解析】由功率公式P=可知,在相同时间内,做功多的机器,功率一定大,选项A缺少“相同时间”这一条件,故A错误.根据 P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与速度成反比,故B错误,D正确.公式P=求的是这段时间内的平均功率,不能求瞬时功率,故C错误.
2.(2018海南名校联考)某大瀑布的平均水流量为5 900 m3/s,水的落差为50 m.已知水的密度为1.00×103 kg/m3.在大瀑布水流下落过程中,重力做功的平均功率约为( )
A.3×106 W B.3×107 W
C.3×108 W D.3×109 W
【答案】D
【解析】设在很短时间t内有质量为m的水落下,重力做功的平均功率P==,水的质量m=ρV,代入数据解得P=3×109 W.故选D.
3.(2018上海名校二模)水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小f与汽车行驶的速率成正比.若汽车从静止出发,先做匀加速直线运动,达到额定功率后保持额定功率行驶,则在整个行驶过程中,汽车受到的牵引力大小F与阻力大小f关系图象是( )

A B C D
【答案】A
【解析】汽车先做匀加速直线运动,速度增大,f=kv增大,根据牛顿第二定律得F=f+ma可知,牵引力随着f的增大而均匀增大,图象是一条倾斜的直线,功率达到额定功率后,F=,f=kv,则F=,则牵引力与阻力成反比,故A正确.故选A.
4.汽车以恒定的功率在平直公路上行驶,所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1倍,汽车能达到的最大速度为vm.则当汽车速度为时,汽车的加速度为(重力加速度为g)( )
A.0.1g B.0.2g
C.0.3g D.0.4g
【答案】A
【解析】设汽车质量为m,则汽车行驶时的阻力f=0.1mg,当汽车速度最大vm时,汽车所受的牵引力F=f,则有P=fvm,当速度为时有P=F,由以上两式可得F=2f,根据牛顿第二定律有F-f=ma,所以a===0.1g,故选项A正确.
5.(2018葫芦岛一模)一辆CRH2型动车组的总质量M=2×105 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270 km/h,受到的阻力f与速度v满足f=kv.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( )
A.600 kW B.1 200 kW
C.2 400 kW D.4 800 kW
【答案】B
【解析】270 km/h=75 m/s;动车组以最大速度行驶时的牵引力大小F===6.4×104 N.动车组以最大速度行驶时的牵引力大小与阻力的大小相等,则f=6.4×104 N,所以k===853.3 N·s/m;动车匀速行驶的速度为最大速度一半时v′=37.5 m/s,动车组受到的阻力为f′=kv′=853.3×37.5=3.2×104N,动车匀速行驶的速度为最大速度一半时,动车组的输出功率为P′=F′v′=f′v′=3.2×104 N×37.5 m/s=1.2×106 W=1 200 kW.故A、C、D错误,B正确.