功率
学校：姓名：班
考号：
,比较甲、乙两人的功率().
A. 甲的功率大
B. 乙的功率
大
C. 甲、乙功率一样大
D. 无法比
较
2. 在学习了功率的知识后,三名同学想比较爬杆时谁的功率大.以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是().
①用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率的大小;
②都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率的大小;
③爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较.
A. 只有①
B. ①②
C.
①③ D. ①②③
3. 提高列车的额定功率是铁路进一步提速要解决的一个重要课题,列车的输出功率等于牵引力与速度的乘积,若列车所受阻力与速度成正比,那么,列车提速前后分别以最高时速
120 km/h和180 km/h在平直轨道上匀速行驶时,列车的输出功率之比为().
A. 2∶3
B. 3∶2
C.
4∶9 D. 9∶4
4. 中考体育跳绳项目测试中,小明同学在1 min内跳了120次,则他跳绳时的功率大约
是().
A. 0.5 W
B. 5 W
C.
50 W D. 500 W
5. 如图所示,一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100 m.在0.1 s内,有18 kg 的水流过瀑布顶端,经过4.5 s落到瀑布底端,质量为18 kg的这些水从顶端落到底端的过程中,重力的功率约为().(g=10 N/kg)
A. 4×102W
B. 4×103W
C.
1.8×104W D. 1.8×105W
6. 小敏同学和她所骑的轻便自行车总重约600 N.上学路上,她骑车在20 s内匀速通过了一段长100 m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,小敏同学蹬车的功率约为().
A. 150 W
B. 300 W
C.
1 500 W D. 3 000 W
7. 小明两次用力举高物体,第一次迅速举起,第二次缓慢举起到相同的高度,则().
A. 第一次做功少,两次做功的功率相同
B. 第一次做功多,两次做功的功率相同
C. 两次做功相等,但第一次做功的功率大
D. 两次做功相等,但第二次做功的功率大
8. 航模小组的某名同学在操场上利用如图所示的电动遥控直升机进行训练,他操作遥控器,使重为3 N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升,飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段,然后悬停在距离地面10 m的高度处.飞机竖直上升的总时间为12 s,匀速上升阶段的速度为1 m/s.假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受到重力和竖直向上的升力,则下列说法正确的是().
A. 在离开地面的过程中,飞机对地面的压力先增大后减小
B. 在上升阶段,飞机受到的升力大于重力
C. 在上升阶段,飞机升力的功率为2.5 W
D. 在悬停阶段,飞机升力的功率为3 W
9. 如图是使用汽车打捞水下重物示意图,在重物从水底拉到井门的过程中,汽车以恒定速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车功率(P)随时间(t)变化的图象
(如图),正确的是( )
A. A
B. B
C.
C D. D
10. 功率一定的拖拉机在深耕时的行驶速度比公路上慢,这主要是为了( )
A. 增大牵引力
B. 增大牵引力所做的功
C. 增大发动机的功率
D. 节省燃
料
11. 一个大人和一个小孩分别将5块完全相同的砖运到二楼,如图所示,这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 大人对砖做的功比小孩对砖做的功多
B. 大人对砖做的功比小孩对砖做的功少
C. 大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大
D. 大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率小
12. 一列速度为200 km/h的列车从荆门站驶出,在平直轨道上匀速行驶100 km,在运行过程中机车牵引功率为4 800 kW。则该列火车在这段时间内所做的功、受到的阻力分别是( )
A. 8.64×109J 4.8×104N
B. 8.64×109J
8.64×104N
C. 4.8×109J 4.8×104N
D. 4.8×109J
8.64×104N
13. [2014·咸宁中考，7]在自由下落过程中物体运动速度会越来越快。一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，如图4所示，物体在AB段重力做功W
1
，做功功
率P
1；在BC段重力做功W
2
，做功功率P
2
，则下列关系正确的是( )
图4
A. W 1≠W 2 P 1≠P 2
B. W 1＝W 2 P 1＝
P 2
C. W 1＝W 2 P 1>P 2
D. W 1＝W 2
P 1
二、填空题
.他用尺量出握拳时手臂的长度,并测出自己连续拉上去的次数和时间,并填入下表.请在空格处补上相应的数据:
15. 在体育考试中,小明抛出的实心球在空中的运动轨迹如图所示.若实心球重20 N,从最高点运动到落地点的过程中,球下降的高度为2.7 m,用时约为0.75 s.则球下降过程中重力所做的功为 J,功率为 W.
16. 如图所示,有一重为10 N 的小球在水平桌面上以4 m/s 的速度匀速向右滚动了1 m 后飞出桌面,经0.5 s 后落在离桌面右边缘2 m 远的地面上。若桌高1.25 m,则小球在桌面上滚动时,小球的重力做的功为 J,在小球离开桌面至落地的过程中,重力做功的功率是 W 。
17. 某实验小组在探究两名同学上楼时的功率与做功关系时,将记录的实验数据通过整理,作出了如图所示的高度—时间图像。其中m 甲=40 kg,m 乙=50 kg,g 取10 N/kg 。根据图象,可知或可求得:
(1)甲同学10 s 内做功是 J 。 (2)P 甲 P 乙(填“>”“<”或“=”)。
(3)若乙同学以图示的功率,走着上楼1 min,此时他所处的高度是 m,则他做的功是 J 。
18. [2012·哈尔滨中考，44] (2分)如图15所示，小车同时受到甲水平推力100 N 和乙水平拉力80 N 的作用，在50 s 内向前运动了70 m 。小车受到这两个力的合力是________ N ，甲对车做功的功率是________ W 。
图15
19. [2012·昆明中考，15]商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中，顾客的动能________，势能________(填“变大”“变小”或“不变”)。为节约能源，有的商场安装了自动调速电动扶梯，这种扶梯不载人时，以较低速度v 1运行；载人时则以较高的速度v 2运行。如果v 2＝5v 1，那么仅对扶梯做功的功率，以v 2上行时的功率是以v 1上行时的________倍。
20. [2014·沈阳中考，13]甲、乙两人在相同的水平路面上，分别以1 m/s 和0.5 m/s 的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10 m 。在此过程中，甲推木箱的力________(填“大于”“小于”或“等于”) 乙推木箱的力；________(填“甲”或“乙”)做功的功率更大。
三、计算题
,这种校车的性能完全符合校车12项安全标准.中考期间,某中学的学生乘坐这种新型安全校车到9 km外的考点参加考试,校车行驶了15 min后安全到达考点.求:(取g=10 N/kg)
(1)校车在送考过程中的平均速度.
(2)若校车和学生的总质量为9 000 kg,车轮与地面的接触总面积为0.15 m2,求校车对水平路面的压强.
(3)若校车以12 m/s的速度在一段平直路面上匀速行驶,校车受到的牵引力是4 500 N,求校车发动机牵引力的功率.
22. 送水工人把一桶重为190 N的矿泉水(如图所示)扛在肩上从一楼的楼梯走上到20 m 高的七楼住户。已知工人的重量为590 N,桶与肩的接触面积为5×10-3m2,登上七楼用时为120 s。求:
(1)桶对送水工人肩膀的压强是多少?
(2)送达七楼,工人对水做了多少功?
(3)登上七楼,送水工人的总功率是多少?
四、实验题
,一天他在上楼时,突然想到:自己上楼时的功率是多少呢?他思考后,便准备器材,进行了测量,很快就算出了自己上楼时的功率,请同学们帮他完成以下问题。
(1)在下面的物理量中,王帅只需测量、和三个物理量即可。
a.楼梯的长度L
b.楼梯的高度h
c.上楼的速度v
d.上楼用的时间t
e.王帅的体重G
f.王帅的质量m
(2)从下面提供的工具中,选出三种所需测量仪器分别是、和。
a.实验室用的天平
b.磅秤
c.学生用三角板
d.卷尺
e.钟表
f.秒表
(3)用测量的物理量表示出所测功率的表达式P= 。
24. 学校新近买了30套总质量为300 kg的物理实验器材,每套一箱.现在,某实验员需要把这批实验器材搬运到14 m高的物理实验室.
(1)该实验员需做多少功?(不考虑他克服自身重力所做的功,取g=10 N/kg)
(2)假设他身体可以提供的功率P如图所示那样取决于所搬运物体的质量m.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个.
(3)不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼的时间,求他搬运这批实验器材的最短时间.
参考答案
1. 【答案】D【解析】因不知两人体重G的关系,无法比较做功多少,也就无法比较功率的大小,选D.
2. 【答案】D【解析】功率为P=.①t相同,Gh大的功率大,可以比较.②h相同,比较的大小,大的功率大,可以比较.③利用p=计算功率,可以比较,所以D正确,
3. 【答案】C【解析】由题意知P=Fv,而列车匀速时F=f,且f=kv,则P与速度v2成正比,即
,C正确.
4. 【答案】C【解析】小明的体重约为500 N,跳绳时每次跳起的高度约为5 cm=0.05 m,
每次用时约0.5 s,则每次做功为W=Gh,功率为P==50 W.C正确.
5. 【答案】A【解析】匀速前进
时,F=f=0.05 G,P==150 W.
6. 【答案】C 【解析】 两次举同一物体,用力相同,都等于物体的重力,高度相同,所以做功一样多.但迅速举起用时短,慢慢举起用时长,用时越短则功率越大,C 正确.
7. 【答案】C 【解析】重G =3 N 的飞机上升到h =10 m 高时,克服重力做功
W =Gh =3 N×10 m=30 J,飞机在t =12 s 内做功的功率为P ==
=2.5 W,C 正确;在悬停
阶段,飞机有升力,但没有移动距离,升力做功为0,功率也为0,D 错;飞机离地过程中对地面的压力一直减小,A 错;飞机在上升过程中的加速、匀速、减速三个阶段,升力与重力的关系都在变化,加速时升力大于重力,匀速时升力等于重力,减速时升力小于重力,B 错.
8. 【答案】C 【解析】汽车匀速运动,重物也匀速运动,在重物露出水面前,浮力不变,F=G -F 浮,所以拉力不变,根据P=Fv 可知:汽车的功率不变;在物体露出水面而没完全露出时,浮力减小,F'=G-F'浮,所以拉力增大,根据P=Fv 可知:汽车的功率增大;在物体完全露出液面时,F=G ,拉力不变,根据P=Fv 可知:汽车的功率不变;所以汽车的功率先不变,再增大,最后又不变。故选C 。
9. 【答案】A
10. 【答案】C 【解析】大人和小孩运砖时的力相同,砖上升的高度相同,根据公式W=Fs 可知,大人和小孩对砖所做的功相同;大人运砖用时10 s,小孩运砖用时35 s,根据公式P=W/t 可知,大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大。故选C 。
11. 【答案】B 【解析】火车行驶100 km 的时间t ==
=0.5 h=1.8×103
s 。火车
所做的功W =Pt =4 800×103
W×1. 8×103
s=8.64×109
J,所以火车的牵引力
F ===8.64×104
N 。由于火车做匀速直线运动,此时受力平衡，,受到的牵引力
和阻力大小相等,所以火车受到的阻力f =F =8.64×104
N 。
12. 【答案】D 【解析】根据功的公式W ＝Fs ＝Gh ，已知AB ＝BC 且是同一个小球，所以重力在AB 段和在BC 段做的功相同，即W 1＝W 2；又因小球在下落的过程速度越来越快，根据t ＝
s /v 可知，小球经过AB 段的时间比经过BC 段的时间长，再根据功率公式P ＝W /t 得P 1
故选D 。
13. 【答案】1500 125
14. 【答案】54 72
【解析】W =Gh =50 N×2.7 m=54 J; P ==72 W.
15. 【答案】0 25
【解析】(1)在水平桌面上滚动时,在重力的方向上没有移动距离,重力做功为0;(2)在滚出桌面下落的过程中,在重力的方向上(竖直向下)移动的距离h =1.25 m,重力做功
W=Gh =10 N×1.25 m=12.5 J,功率P==
=25 W 。
16.
(1) 【答案】2 400
【解析】由图像可知:甲同学10 s 内上升的高度为6 m,因为G 甲=m 甲
g =40 kg×10 N/kg=400 N;所以W 甲=G 甲h 甲=400 N×6 m=2 400 J 。
(2) 【答案】>
【解析】由图像可知:乙同学10 s 内上升的高度为3 m,∵G 乙=m 乙
g=50 kg×10 N/kg=500 N;∴W 乙=G 乙h 乙=500 N×3 m=1 500J 。∴根据P=得:P 甲
=
=
=240 W,P 乙=
=
=150 W,∴P 甲>P 乙。
(3) 【答案】18 9 000
【解析】由图知，乙同学走着上楼的速度为v 乙=
=
=0.3 m/s,所以当
t'=1 min=60 s 时,乙同学上升高度s'=v 乙t'=0.3 m/s×60 s=18 m;做功W'=P 乙t'=150 W×60 s=9 000 J 。
17. 【答案】180 140
18. 【答案】不变 变大 5
【解析】顾客随电梯匀速运动，动能不变；高度升高，势能变大，扶梯两种速度情况下做的功一样，第二种速度情况下时间是第一种情况的五分之一，功率是第一种情况下的5倍。
19. 【答案】等于 甲
【解析】因为两个完全相同的木箱做匀速直线运动，所以甲、乙二人推箱子的力大小相等；根据功率公式P ＝Fv ，可知甲的功率大。 20.
(1) 【答案】v ==10 m/s.
(2) 【答案】p =
=6×105
Pa. (3) 【答案】P ==F 牵v =4 500 N×12 m/s
=5.4×104 W=54 kW. 21.
(1) 【答案】矿泉水桶对送水工人的压力:F=G 水=190 N,
桶对送水工人肩膀的压强p ===3.8×104
Pa;
(2) 【答案】送达七楼时,工人对水做功W 水=G 水h =190 N×20 m=3 800 J; (3) 【答案】登上七楼送水工人的做的总功:
W =(G 人G 水)h =(590 N 190 N)×20 m=15 600 J ∴送水工人的总功率P ===130 W 。
22.
(1) 【答案】b 、d 、f
【解析】上楼时是克服重力做功，因此需知道王帅所受重力，楼梯高度和上楼所用时间。由于重力无法直接测，可由G=mg 计算，因此需知m 、h 、t 。 (2) 【答案】b 、d 、f (3) 【答案】P=mgh/t 23.
(1) 【答案】W =Gh =mgh =300 kg×10 N/kg×14 m =4.2×104
J. (2) 【答案】3
【解析】 由图可知,m =30 kg 时功率最大,每套箱重为m =
=10 kg,即每次搬3个箱
子时功率最大,用时最短.
(3) 【答案】由图知该人的最大功率为70 W,则由P=得出:t==600 s=10 min.