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第十一章 功和机械能
第2课时 功率
1.下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.物体做功越多,功率越大
B.物体做功越快,功率越大
C.物体做功时间越长,功率越大
D.物体做功时间越短,功率越大
【答案】B。
【解析】解:
功率的大小同时取决于做功多少和所用时间。
A没有涉及到做功时间,不符合题意。
C、D没有涉及到做功多少,不符合题意。
2.一台机器的铭牌上标注有“功率为3kW”字样,它表示( )
A.这台机器最多能做功3000 J
B.这台机器最少能做功3000 J
C.这台机器每秒钟能做3000 J的功
D.这台机器每秒钟能做3kW的功
【答案】C。
【解析】解:3kW=3000W=3000J/s,表示物体在1s内做功3000J。
3.如图1所示两位同学将相同重物从一楼搬到三楼,所用时间不同。由图中提供信息,判断以下说法正确
的是( )
A.a图中同学做功多,做功快
B.b图中同学做功多,做功快
C.做功相同,a图中同学做功时间少,做功快
D.做功相同,b图中同学做功时间多,做功快
【答案】C。【解析】解:由图可知两人做的功相同,但做功时间不同,所以做功的快慢不同,做功时间少的同学做功
快,即a图同学做功快。
4.对于中考体育训练时的一些场景,下列有关说法中正确的是( )
A.跳绳时,1min内跳的次数多的同学做功一定快
B.实心球脱手后能继续向前运动,是因为受到惯性的作用
C.排球垫起后在上升过程中越来越慢,说明力可以改变物体的运动状态
D.定向踢球时脚也感到痛,是因为球对脚的作用力大于脚对球的力
【答案】C。
【解析】解:
A、跳绳时,跳绳人的质量不定,跳绳高度不定,所以跳次数多不一定做功多,功率也不一定大,故本选
项错误;
B、实心球脱手后能继续向前运动,是因为具有惯性,不是受到惯性的作用,故本选项错误;
C、排球垫起后在上升过程中越来越慢,是因为重力的方向与物体的运动方向相反,说明力可以改变物体
的运动状态,故本选项正确;
D、定向踢球时脚也感到痛,是因为球对脚的作用力等于脚对球的力;故本选项错误。
5.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.P >P B.P <P
甲 乙 甲 乙
C.P =P D.无法比较大小
甲 乙
【答案】A。
【解析】解:由图象可知,当做功时间相同时,W >W ,
甲 乙
由P= 可知,P >P 。
甲 乙
6.小明爸爸的质量为70kg、小明的质量为50kg。若父子俩用相同的时间从居住楼的一层走到二层,下列
说法正确的是( )
A.两个人做功的功率相等
B.小明做功的功率比爸爸的大
C.爸爸做功的功率比小明的大
D.无法比较做功的快慢
【答案】C。
【解析】解:
上楼时小明和爸爸克服各自重力做功,都从一楼到二楼,即上楼高度相同,且爸爸的质量大,由W=Gh=
mgh可知,爸爸做的功多;又因为父子俩人上楼时间相同,由P= 可知,爸爸做功的功率比小明的大,即爸爸做功快。
7.三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶,甲沿上坡路,乙沿水平路,丙沿下坡路,则关于三辆车的
功率的说法正确的是( )
A.甲车的功率最大 B.丙车的功率最大
C.三辆车的功率一样大 D.条件不足,无法比较
【答案】C。
【解析】解:三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶,由公式P=Fv可知,三辆汽车的功率一样大。
所以A、B、D说法不正确,不符合题意,C说法正确,符合题意。
8.星期天一大早,李红爸爸驾车载着李红一家去石家庄玩。在到达某处路段时,李红从车窗向外看,恰
好看到交通标志牌上的标志,如右图所示。若汽车以72km/h的速度在匀速行驶,此时发动机的功率为
60kW,则下面说法中正确的是( )
A.汽车行驶时,受到的阻力为833 N
B.此时汽车的牵引力为3000 N
C.汽车到达石家庄,全程克服阻力所做的功是1.2×l05 J
D.汽车在行驶过程,只受到一对平衡力的作用
【答案】B。
【解析】解:A、汽车速度v=72km/h=20m/s,∵P=Fv,∴汽车的牵引力F= = =3000N,
汽车做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:阻力f=F=3000N,故A错误,B正确;
C、由交通标志牌可知,到石家庄的路程s=40km,克服阻力所做的功W=fs=3000N×4×104m=
1.2×108J,故C错误;
D、汽车做匀速直线运动牵引力与阻力是一对平衡力,重力与地面的支持力是一对平衡力,汽车共受两对
平衡力,故D错误;
9.下列说法中,正确的是( )
A.做功多的机械,做功快
B.功率大的机器,做功快
C.做功时间短的机械,做功快
D.功率大的机械,机械效率高
【答案】B。
【解析】解:A、做功多的机械,做功不一定快,还要看做功的时间多少,故A错误。
B、功率表示做功的快慢,所以功率大的机器,做功快,故B正确。
C、做功时间短的机械,做功不一定快,还要看做功的多少,故C错误。
D、功率的大小与机械效率的大小无关,所以功率大的机械,机械效率不一定高,故D错误。
10.在水平路面上,额定功率相同的两辆汽车均正常匀速行驶,在相同时间内两汽车通过的路程之比为3:2,牵引力所做的功之比为( )
A.1:1 B.1:3 C.3:2 D.2:3
【答案】A。
【解析】解:两辆汽车的额定功率是相同的,运动了相同的时间,根据P= 可知,两辆汽车所做的功是
相同的,即牵引力所做的功之比为1:1.
11.汽车爬坡时要采用低挡上坡,这样做是为了( )
A.增大汽车惯性 B.增大汽车的冲力
C.增大汽车功率 D.增大汽车牵引力
【答案】D。
【解析】解:
A、汽车爬坡时要采用低挡上坡,不会改变汽车的质量,不会增大汽车的惯性,故A错;
B、汽车爬坡时受重力、支持力、牵引力和阻力,不存在冲力,故B错;
C、采用低挡上坡时,汽车的功率一定,功率不会增大,故C错;
D、汽车爬坡时要采用低挡上坡,速度会减小,汽车的功率一定,由功率的变形公式P=Fv可知,可以增大
牵引力,故D正确。
12.下列说法中正确的是( )
A.做功多的机器,功率就一定大
B.功率大的机器,做功就一定多
C.完成相同的功,耗时多的机器功率大
D.功率大的机器做功快
【答案】D。
【解析】解:A、功率是功与时间的比值,不明确做功时间,做功多的机器,功率不一定大,故A错误;
B、不明确做功时间,功率大的机器,做功不一定多,故B错误;
C、由功率的公式为P= 可知,完成相同的功,耗时多的机器功率小,故C错误;
D、功率是表示做功快慢的物理量,功率大的机器做功快,故D正确。
13.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。
【解析】解:由题知,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P= 比较对物理书做功的功率大小关系。
14.如甲图所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离,乙图是他两
次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。下列说法错误的是( )A.两次木块运动的速度相同
B.木块两次受到的摩擦力相同
C.两次拉力对木块做的功一样多
D.第一次拉力对木块做功的功率较大
【答案】A。
【解析】解:A、从图象中可看出,相同时间第一次通过路程大于第二次,所以第一次实验的速度大于第
二次的速度。故A错误;
B、用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动,木块做匀速直线运动,不论其速度大小如何,都受到平衡
力的作用,在水平方向上,摩擦力和拉力是一对平衡力。并且压力和接触面的粗糙程度相同,摩擦力相同,
故两次实验的拉力和摩擦力均相等。故B正确;
C、在相同拉力作用下,木块两次运动的距离相同,由W=Fs可知,以木块两次所做的功一样多。故C正确;
D、由A中分析第一次速度大,木块所受的拉力不变,根据公式P=Fv可知,拉力第一次做功的功率大。故
D正确。
15.司机开车上坡时,往往加大油门,减速行驶,这样做的目的是( )
A.增大功率,减小阻力 B.增大功率,增大牵引力
C.减小功率,增大牵引力 D.减小功率,减小阻力
【答案】B。
【解析】解:根据公式P= = =Fv可得:F= ,加大油门可以增大输出功率,当减小行驶速度时,
可以获得更大的牵引力。
16.超市进了一批洗衣粉,每箱10kg,搬运工要把它们搬到二楼的柜台上,假设他身体可以提供的功率P
与他所搬运物体的质量m的关系如图所示。若要尽可能快地把这批器材搬上去,那么他每次搬运的箱子数
应为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.6个
【答案】B。
【解析】解:由P﹣m图象可知,搬运30kg物体时,功率最大为70W,此时做功最快。每箱洗衣粉质量为10kg,所以每次搬 =3箱,搬运最快。
17.等高线存在于生活中,比如美丽的梯田,比如弯曲的盘山公路。车子在盘山公路上爬坡时,司机会换
低档。这样做是为了使车辆向上行驶时可以( )
A.获得更大的功率来爬坡 B.提高机械效率
C.减小所做的功 D.获得更大的牵引力
【答案】D。
【解析】解:
A、从功率的计算公式P= 可知,要想判断功率的大小,应该同时考虑做功的多少和做功的时间,故A错
误。
B、从机械效率的公式η= 可知,要想判断机械效率的大小,应该同时考虑有用功和总功,故B错
误。
C、从功的原理可知,使用任何机械都不省功,故C错误;
D、车子在盘山公路上爬坡时,司机会换低档,根据P=Fv知,在汽车功率一定时,速度减小,增加上坡的
牵引力,故D正确。
18.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。
【解析】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正确;
B、有用功一定,减速是为了增大牵引力,其机械效率会减小,故B错误;
C、减速上坡的主要目的是为了增大牵引力,故C错误;
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错误。
19.小明对四位同学做功情况各测量了一次,把四位同学做功W和所用时间t在坐标系中描点,得到了图
中甲、乙、丙、丁四个点,这四个同学中做功功率最大的是( )A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A。
【解析】解:
由图可知,纵坐标表示功,横坐标表示时间;分别连接坐标原点和四个点作出四位同学做功的W﹣t图象;
在做功时间相同时,甲做功最多,由功率的计算公式P= 可知,甲的功率最大。
。
20.一拖拉机以相同的功率在甲乙两块地上耕作,在甲地上匀速前进800米用2分钟,在乙地上匀速前进
600米用1.5分钟,则此拖拉机在甲乙两地耕作时受到的阻力之比为( )
A.3:4 B.4:3 C.1:1 D.2:3
【答案】C。
【解析】解:拖拉机两次耕作时的速度分别为:
v = = = m/s,
甲
v = = = m/s,
乙
由P= = =Fv可得,牵引力F= ,且拖拉机两次耕作时的功率相同,
由于拖拉机做匀速直线运动,处于平衡状态,由二力平衡条件得:f=F,
则阻力之比: = = = = 。
21.一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为200kW,速度为72km/h,汽车行驶2h,发动机做的功是
1.44×1 0 9 J.卡车牵引力是 1×1 0 4 N。
【答案】1.44×109;1×104。
【解析】解:发动机的功率P=200kW=2×105W,行驶时间t=2h=7200s,由P= 得,发动机做的功:
W=Pt=2×105W×7200s=1.44×109J;
卡车的速度v=72km/h=20m/s,
由P= = =Fv得,卡车牵引力:
F= = =1×104N。
22.一台机器的功率是150kW,它表示的含义是 机器在 1 s 内所做的功是 15 0 千焦 。功率是用功和时间
的比值来定义的,请你再举出一例采用比值定义法定义的物理量 机械效率 。
【答案】机器在1s内所做的功是150千焦;机械效率。
【解析】解:一台机器的功率是150kW,它表示的含义是:机器在1s内所做的功是150千焦;机械效率是
有用功和总功的比值,是采用比值定义法,热值等于燃料完全燃烧放出的热量与质量的比值,是采用比值
定义法。
23.学习物理概念要了解其物理意义,如速度是反映物体运动快慢的物理量。功率是反映物做功 快慢
的物理量, 压强 是反映压力作用效果的物理量。
【答案】快慢;压强。
【解析】解:功率是表示物体做功快慢的物理量,做功快不一定做功多;物体单位面积上受到的压力叫做
压强,压强是表示压力作用效果的物理量。
24.我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢,如图所示,表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不
同,它所用的判断方法是:做功时间相同,比较 做功多少 ,另一种判断方法是 做功 相同,比较
时间长短 。
【答案】做功多少;做功;做功时间长短。
【解析】解:判断做功快慢有两种方法:
(1)做相同的功,比较做功时间的长短。(2)在相同的时间内,比较做功的多少。
25.物体只在重力作用下自由下落时速度越来越快。一个小球从A点自由下落,先后经过B、C两点,已知
AB和BC的距离相等,则重力在AB段和BC段做功的功率P 小于 P .(选填“大于”、“等于”或
AB BC
“小于”)
【答案】小于。
【解析】解:已知AB和BC的距离相等,下落时速度越来越快,根据公式t= 可知小球通过BC段的时间
短;
根据W=Gh可知,重力相同,通过的距离相同,所以重力做的功相同;
根据P= 可知,做功相同的情况下,BC段的时间短,所以BC段的功率大,即P <P 。
AB BC
26.如下左图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动。两次拉动木块得到的s﹣t 图象分别是图乙中的图线①、②.两次对应的弹簧测力计示数分别为F、F,两次拉力的
1 2
功率分别是P、P,则F = F,P > P.(均填“>”、“=”或“<”)
1 2 1 2 1 2
【答案】=;>。
【解析】解:(1)由图中可知,木块两次都进行匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,
拉力F相等,即F=F。
1 2
(2)从图象中可以判断出,第①次的运动速度v较大,根据公式P=Fv,当拉力相等时,速度越大,拉力
的功率越大,即P>P。
1 2
27.功率是45千瓦的汽车,以10m/s的速度在一平直的公路上匀速行驶20千米,求汽车的牵引力是
450 0 N。
【答案】4500。
【解析】解:根据P= = =Fv得,汽车的牵引力为:
F= = =4500N。
28.骑自行车是一项有益的健身运动。周末,徐教师骑自行车在平直的公路上匀速行驶,他的功率为
300W,则他骑车20min所做的功是 3.6×1 0 5 J。
【答案】3.6×105。
【解析】解:由题可知,徐教师骑车的功率P=300W,骑车时间t=20min=1200s,
由 得,骑车20min所做的功为:
W=Pt=300W×1200s=3.6×105J。
29.汽车上坡时,司机采取换挡的方法,使汽车的速度 减小 ,牵引力 增大 。
【答案】减小;增大。
【解析】解:由功率公式P= = =Fv,即P=Fv,由P=Fv可知,在功率一定的情况下,当速度减小
时,汽车的牵引力就会增大,此时更容易上坡。