物理功率练习高一

物理功率练习1.质量为m的木块放在光滑水平面上，在水平力F的作用下从静止开始运动，则开始运动时间t后F的功率是(　　)。

A. 　　　    B. 　　　   C. 　　　    D.

2.一辆小车在水平路面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车受到的牵引力F和阻力f随时间的变化规律如图所示，则小车所受的牵引力的功率随时间变化的规律是(　　)。

3.(2011•福建宁波高三模拟，18)近年我国高速铁路技术得到飞速发展，2010年12月3日京沪杭高铁综合试验运行最高时速达到486.1千米，刷新了世界记录，对提高铁路运行速度的以下说法，错误的是(　　)。

A.减少路轨阻力，有利于提高列车最高时速

B.当列车保持最高时速行驶时，其牵引力与阻力大小相等

C.列车的最高时速取决于其最大功率、阻力及相关技术

D.将列车车头做成流线形，减小空气阻力，有利于提高列车功率

4.如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f，使皮带以速度v匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是(　　)。

A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力

B.人对皮带不做功

C.人对皮带做功的功率为mgv

D.人对皮带做功的功率为fv

5.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其vt图象如图所示。已知汽车的质量为m=2×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10 m/s2，则(　　)。

A.汽车在前5 s内的牵引力为4×103 N

B.汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N

C.汽车的额定功率为60 kW

D.汽车的最大速度为30 m/s

6.(2010•上海综合，43)纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920 kg，在16 s内从静止加速到100 km/h(即27.8 m/s)。受到恒定的阻力为1 500 N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为____N。当E1概念车以最高时速120 km/h(即33.3 m/s)做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为____kW。

7.一辆电动自行车的铭牌上给出了如下技术指标：

规格

车型 26型电动自行车

整车质量 30 kg

最大载重 120 kg

额定输出功率 120 W

额定电压 40 V

额定电流 3.5 A

质量为M=70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的0.02倍，g取10 m/s2。则在电动自行车正常工作时，人骑车行驶的最大速度为多少?

8.图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s2，不计额外功。求：

(1)起重机允许输出的最大功率;

(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。

答案与解析

1. 答案：C

2. 答案：C

3. 答案：D

4. 答案：AD

5. 答案：BCD

解析：由题图象知前5 s的加速度 ，由牛顿第二定律知前5 s内的拉力F=kmg+ma，得F=(0.1×2×103×10+2×103×2) N=6×103 N，故B对，A错，又5 s末达额定功率P=Fv5=6×103×10 W=6×104 W=60 kW，最大速度 ，故C、D两项正确。

6. 答案：3.1×103　50

解析：在加速阶段由匀变速运动公式得：v=at①

根据牛顿第二定律得F-f=ma②

联立①②代入数据解得F=3.1×103 N③

当E1概念车做匀速直线运动时P=F•v=f•vm=50 kW。④

7. 答案：6 m/s

解析：从电动自行车铭牌上获得的有用信息为：整车质量为30 kg，额定输出功率为120 W。分析知电动自行车在额定功率下行驶时，当牵引力与阻力相等时，即F=Ff速度达最大值。

设车的质量为m，由题意知，地面对车的阻力为Ff=k(M+m)g，当车达到最大速度时，应有P=Fvmax=k(M+m)gvmax，解得vmax=6 m/s。

8. 答案：(1)5.1×104 W　(2)5 s　2.04×104 W

解析：(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力。

P0=F0vm①

F0=mg②

代入数据，得P0=5.1×104 W。③

(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1，有：

P0=Fv1④

F-mg=ma⑤

v1=at1⑥

由③④⑤⑥，代入数据，得t1=5 s⑦

t=2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则

v2=at⑧

P=Fv2⑨

由⑤⑧⑨，代入数据，得P=2.04×104 W。⑩

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