一、选择题
1.关于功率的概念,下列说法中正确的是( )
A.功率是描述力对物体做功多少的物理量
B.力做功时间越长,力的功率一定越小
C.力做功越多,力的功率一定越大
D.力对物体做功越快,力的功率一定越大
解析:选D.功率是描述力对物体做功快慢的物理量,做功越快,功率越大,A错误,D正确;力对物体做功时间长、做功多,未必做功快,B、C错误.
2.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面滑至底端时的速度大小为v,此时支持力的瞬时功率为( )
A.mgv B.0
C.mgvcos θ D.mgvtan θ
解析:选B.物体沿斜面滑至斜面底端时的速度方向沿斜面向下,与支持力夹角90°,因而支持力的瞬时功率为0.选项B正确,其他选项均错.
3.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在t=t1时刻F的功率是( )
A. B.
C. D.
解析:选D.木块运动的加速度a=,t1时刻木块的速度v=at1=,F的功率P=Fv=,D正确.
4.自由下落的物体,在第1 s内、第2 s内、第3 s内,重力的平均功率之比为( )
A.1∶1∶1 B.1∶2∶3
C.1∶3∶5 D.1∶4∶9
解析:选C.平均功率=,所以∶∶=∶∶=∶∶,已知t1=t2=t3=1 s,所以∶∶=h1∶h2∶h3,因为自由落体是初速度为0的匀加速直线运动,所以h1∶h2∶h3=1∶3∶5,故∶∶=1∶3∶5.
5.列车提速的一个关键技术问题是提高机车发动机的功率.已知匀速运动时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即f=kv2.设提速前速度为80 km/h,提速后速度为120 km/h,则提速前与提速后机车发动机的功率之比为( )
A. B.
C. D.
解析:选C.由P=F·v知,匀速运动时P=Fv=kv3,提速前后功率比即为速度的三次方之比,故P1∶P2=8∶27.选项C正确.
6.课外活动时,王磊同学在40 s的时间做了25个引体向上,王磊同学的体重大约为50 kg,每次引体向上大约升高0.5 m,试估算王磊同学克服重力做功的功率大约为( )
A.100 W B.150 W
C.200 W D.250 W
解析:选B.每次引体向上克服重力做的功约为W1=mgh=50×10×0.5 J=250 J
40 s内的总功W=nW1=25×250 J=6 250 J
40 s内的功率P== W≈156 W.
7.用竖直向上的拉力将质量为20 kg的物体从静止开始以2 m/s2的加速度竖直向上