高中 | 功率的概念与计算 题目答案及解析

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必修2

第七章 机械能守恒定律

7.3 功率

功率的概念与计算

如图所示,高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面$abcd$,其中$ab$段为平直上坡路面,$bc$段为水平路面,$cd$段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是$(\qquad)$

["

$ab$段汽车的输出功率逐渐减小

","

汽车在$ab$段的输出功率比$bc$段的大

","

$cd$段汽车的输出功率逐渐减小

","

汽车在$cd$段的输出功率比$bc$段的小

"]
[["BD"]]

根据题意,设空气阻力和摩擦阻力之和为$f$,由平衡条件可得,在$ab$段有$F_{1}=mg\sin \theta+f$

$bc$段有$F_{2}=f$

$cd$段有$F_{3}=f − mg\sin \theta$

又有,汽车的输出功率为$P=Fv$

由于$v$的大小不变,则在$ab$段汽车的输出功率$P_{1}=F_{1}v=mg\sin \theta ⋅ v+fv$

$bc$段汽车的输出功率为$P_{2}=F_{2}v=fv$

$cd$段汽车的输出功率为$P_{3}=F_{3}v=fv − mg\sin \theta ⋅ v$

可知,$P_{1}$$P_{2}$$P_{3}$均保持不变,且有$P_{1} \gt P_{2} \gt P_{3}$

故选:$\rm BD$

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