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11.2 功率
一、选择题
1.(2021·上海市格致初级中学八年级月考)在光滑的水平面上,用水平力F推动一个静止的物体
前进了s的距离,推力所做的功为W,功率为P;若仍用水平力F在粗糙的水平面上推同一静止
1 1
的物体前进了s的距离,推力所做的功为W,功率为P(在光滑水平面推物体所用时间比粗糙水
2 2
平面用的时间短)。那么( )
A.W=W,P>P B.W=W,P=P
1 2 1 2 1 2 1 2
C.W<W,P>P D.W<W,P=P
1 2 1 2 1 2 1 2
【答案】A
【详解】
在两种平面上,推力相等,物体运动的距离也相等,根据W=Fs可知,推力做的功相等;在光滑水
平面推物体所用时间比粗糙水平面用的时间短,根据 可知,在光滑水平面的功率较大,故
A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(2021·全国九年级专题练习)甲、乙两个集装箱质量相同。先用起重机将甲集装箱以1m/s的
速度提升10m,再将乙集装箱以2m/s的速度提升10m,那么起重机( )
A.第一次做功多,功率大 B.第二次做功多,功率大
C.两次做功一样多,功率一样大 D.两次做功一样多,第二次功率大
【答案】D
【详解】
由于起重机匀速提升集装箱,故起重机对集装箱的拉力等于重力;甲、乙两集装箱质量相同,则重
力相同,提升高度相同,由W=Fs可知起重机两次做的功相同。起重机提升乙集装箱的速度大于提
升甲的速度,根据
P= =Fv=mgv
知,第二次功率大。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.(2021·广东深圳市·深圳外国语学校九年级开学考试)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做匀速直线运动,物体运动的路程(s)-时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断正
确的是( )
A.物体 时的速度等于 时的速度
B. 拉力对物体所做的功大于 拉力对物体所做的功
C. 物体所受的拉力大于 物体所受的拉力
D. 拉力对物体做功的功率小于 拉力对物体做功的功率
【答案】B
【详解】
A.从图象知道,0~6s和6s~12s物体以不同的速度做匀速直线运动,而0~6s过程中通过的路程
是3m,6~12s的过程中通过路程为1m,因为相同时间内通过的路程越多,速度越大,所以,0~
6s过程中的速度大于6~12s的过程中的速度,即4s时的速度大于10s时的速度,故A错误;
BC.由图象知道,物体做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,同一物体对水平面压力相等,接触面
的粗糙程度不变,故物体受到的摩擦力相等,所以0~6s物体所受的拉力等于6~12s物体所受的拉
力;从图中知道,0~6s中通过的距离为3m;6~12s的过程中通过的距离为1m;而拉力相同,由
W=Fs知道,0至6s内拉力对物体做的功大于6s至12s内拉力对物体做的功,故B正确,C错误;
D.由于0~6s过程中的速度大于6~12s的过程中的速度,且拉力相同,由P=Fv知道,0~6s拉力
对物体做功的功率大于6~12s拉力对物体做功的功率,故D错误。
故选B。
4.(2021·全国八年级课时练习)如图中的两条直线是表示甲、乙两个物体做功与所需时间的关系
图象,由图象可知,甲、乙两物体的功率关系是( )A. B. C. D.无法比较大小
【答案】A
【详解】
由图象可知,当做功时间相同时
由 可知
故选A。
5.(2021·全国八年级课时练习)汽车上坡,一般都是低挡减速,其原因是( )
A.汽车功率一定,减速可以增大牵引力
B.有用功一定,减速能提高机械效率
C.减速上坡,安全第一
D.减速上坡可增大摩擦,防止车下滑
【答案】A
【详解】
A.汽车功率一定,根据P=Fv可知,减速可以增大牵引力,故A符合题意;
B.有用功一定,减速是为了增大牵引力,由W=Fs可知其总功也会增大,其机械效率会减小,故
B不符合题意;
C.减速上坡的主要目的是为了增大牵引力,故C不符合题意;
D.摩擦力的大小和压力、接触面的粗糙程度有关,在上坡时,压力和接触面的粗糙程度都不变,
所以摩擦力不变,故D不符合题意。
故选A。
6.(2021·全国八年级课时练习)老王和小王各拿一本完全相同的物理书,都从一楼匀速走上五楼,
要比较他们谁对书做功的功率大,必须测量的物理量是( )A.老王和小王各自的体重
B.物理书的重力
C.老王和小王各自上楼的时间
D.一楼到五楼的高度
【答案】C
【详解】
物理书的重力相同,提升的高度相同,由W=Gh可知,老王和小王对物理书做的功相同,再需要
测量老王和小王各自上楼的时间,利用 比较对物理书做功的功率大小关系。
故选C。
7.(2021·全国八年级课时练习)以相同功率正常匀速行驶的两辆汽车,在相同时间内两车通过的
路程之比为2:1,下列说法正确的是( )
A.两车所做功之比是2:1
B.两车所做功之比是1:1
C.两车所受牵引力之比是2:1
D.两车速度之比是1:2
【答案】B
【详解】
AB.两车功率相同,根据 可知,在相等的时间内做的功相等,即两车所做的功之比为
1:1,故A错误,B正确;
C.由W=Fs可得,两车所受牵引力之比为
故C错误;
D.由 可得
故D错误。故选B。
8.(2021·江苏泰州市·九年级期末)如图所示,光滑斜面 ,沿斜面AB和AC分别将同
一重物从它们的底部以相同速度拉到顶部,所需拉力分别为 和 ,所做的功分别为 和 ,
其功率为 和 则( )
A. , , B. , ,
C. , , D. , ,
【答案】A
【详解】
斜面AB倾斜角度小于AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即
F<F
1 2
斜面光滑说明摩擦力为0,使用任何机械都不省功,所以拉力在两斜面上做功相同,即
W=W
1 2
根据公式
可知,速度相同,F<F,所以拉力沿AC运动时拉力F 做功的功率较大,即
1 2 2
P<P
1 2
故选A。
9.(2021·江苏常州市·九年级期末)小明和他所骑的自行车总重为600N,上学路上他骑车在1min
内匀速通过了一段长300m的平直公路,若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍,则
通过该段公路时,小明骑车的功率约为( )A.150W B.300W C.1500W D.3000W
【答案】A
【详解】
小明骑车所做的是匀速直线运动,则自行车的前进的动力
F=f=0.05G=0.05×600N=30N
自行车前进的速度
小明骑车的功率
P=Fv=30N×5m/s=150W
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.(2021·上海复旦五浦汇实验学校八年级期末)某同学进行体能训练,用100s跑上20m 高
的高楼,试估算他登楼的平均功率最接近下列哪个数值( )
A.10W B.100W C.1000W D.10000W
【答案】B
【详解】
中学生的体重大约是50kg,上楼时所做的功为
W=Gh=50kg 10N/kg 20m=10000J
则他做功的功率为
P= = =100W
故ACD错误,不符合题意;B正确,符合题意。
故选B。
二、填空题
11.(2021·上海市格致初级中学八年级月考)功率是表示________的物理量。甲乙两台机器正常
工作时的功率分别为100瓦,200瓦,当两台机器正常工作时,甲做功________比乙慢,甲做功
________比乙多(后两格选填“一定”或者“可能”或者“不可能”)。
【答案】做功快慢 一定 可能
【详解】[1]功率是表示物体做功快慢的物理量,功率越大表示做功越快,功率越小表示做功越慢。
[2][3]甲的功率为100W,乙的功率为200W,则甲的功率小于乙的功率,甲做功比乙做功慢;根据
可知,做功的多少不仅与功率大小有关,还与时间有关,所以甲做功有可能比乙的多。
12.(2021·吉林省实验繁荣学校九年级月考)放在水平地面上的物体,质量为5kg,在20N的水
平拉力作用下,沿水平方向运动了10m,所用时间为10s,那么重力做功______J,拉力的功率是
______W。(g=10N/kg)
【答案】0 20
【详解】
[1]重力的方向竖直向下,物体的运动为水平方向,物体在重力的方向上没有移动距离,所以重力不
做功,即重力做功为0J。
[2]拉力做功为
拉力的功率为
13.(2021·全国九年级专题练习)一辆汽车以30m/s的速度匀速行驶了5min,这段时间内汽车发
动机的输出功率为9×104W,则该汽车的发动机对外做功___________J,匀速行驶时汽车所受到阻
力的大小为___________N。
【答案】2.7×107 3000
【详解】
[1]汽车功率P=9×104W,时间
t=5min=300s
汽车发动机做的功为
W=Pt=9×104W×300s=2.7×107J
[2]根据
P= =Fv
可知,汽车的牵引力
F= =3000N汽车做匀速运动,处于平衡状态,阻力等于牵引力,即
f=F=3000N
14.(2021·云南昆明市·九年级一模)用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,
两次运动的s-t图像如图所示,其对应的测力计示数分别为F 和F ,功率分别为P 和P,则
1 2 1 2
F ___________F ;P___________P(选填“>”、“<”或“=”)。
1 2 1 2
【答案】= >
【详解】
[1]由图像知,前后两次物体通过的路程与时间都成正比,也就是物体都做匀速直线运动,所以两次
的拉力都等于摩擦力,摩擦力不变,拉力不变,因此F=F。
1 1
[2]由图像知,在相同时间内,①经过的路程大,所以①的速度大于②的速度,又拉力相同,根据公
式
可知,P>P。
1 2
15.(2021·全国八年级单元测试)如图所示,王老师用10N的水平推力推着推车,10s前进了
5m,则王老师对推车做的功为______J,此时的功率为______W。
【答案】50 5
【详解】
[1]王老师推推车的力在水平方向,推车也在水平方向运动,所以王老师对推车做了功,王老师对推
车做的功[2]功率为
16.(2021·全国九年级)跳绳是一项中考体育考试项目,质量为60kg,身高为1.70m的小华在
1min内跳了180次绳,每次路的平均高度为5cm,则小华单次跳起时克服重力做功______J,他整
个跳绳过程克服重力做功的功率是______W,(g=10N/kg)。
【答案】30 90
【详解】
[1]小华的重力
每次路的平均高度为
小华单次跳起时克服重力做功
[2]整个过程克服重力做的功
整个跳绳过程克服重力做功的功率
三、实验题
17.(2021·全国八年级期末)每个人的功率因人而异,而且从事不同的活动时,功率也不尽相同。
如图所示,小明想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率。
(1)他需要哪些器材?______;(2)小明将他测得的数据填入下表,请在空格处补上相应的数据。
臂长L 体重G 拉上去的 克服重力所做的功W 时间t 功率P
(cm) (N) 次数 (J) (s) (W)
60 500 5 ______ 12 ______
【答案】体重计、卷尺、秒表和单杠 1500 125
【详解】
(1)[1]根据功率的计算公式
可知:需要测出的物理量有人的体重、人上升的高度和做引体向上所用的时间,所以在实验中器材
是:体重计、卷尺、秒表和单杠。
(2)[2][3]克服重力所做的功
在单杠上做引体向上运动时的功率
表格如下:
臂长L 体重G 拉上去的 克服重力所做的功W 时间t 功率P
(cm) (N) 次数 (J) (s) (W)
60 500 5 1500J 12 125W
四、计算题
18.(2020·四川眉山市·八年级期末)步行是一种简易方便的健身运动,人正常步行时,步距(指
步行一步的距离)变化不大。某人质量为50kg,正常步行时的步距为0.5m,步行过程中其重心的
高度变化为5cm,如图所示,他正常步行1min走了180步,g取10N/kg,求:
(1)他每走一步克服自身重力所做的功是多少?
(2)他正常步行克服重力做功的功率是多少?【答案】(1)25J;(2)75W
【详解】
解:(1)人重力为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
则每走一步克服重力做功为
W=Gh=500N×0.05m=25J
(2)一分钟走180步克服重力做功为
W =180×W=180×25J=4500J
总
则克服重力做功功率为
答:(1)他每走一步克服重力做功为25J;
(2)正常步行克服重力做功功率为75W。