2021-2022学年苏科版物理物理9上第十一章简单机械和功之功率同步练习卷
一、单选题
1.(2021·岳阳)小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼,比较两次搬书过程对书做功和做功的功率,判断正确的是( )
A.用时少的做功多 B.用时少的做功功率大
C.用时多的做功多 D.用时多的做功功率大
2.(2021八下·秦皇岛期末)一次体育课上,甲、乙两同学进行爬竿比赛,甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s,乙从同一位置爬到竿顶用时10s。若甲、乙两人体重相等,则他们爬竿功率之比为( )
A.5∶4 B.4∶5 C.25∶16 D.16∶25
3.(2021·桂林)如图所示,小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千,他们的重力分别是G1、G2,且G1
A.W1>W2 B.W1=W2 C.P14.(2021八下·通榆期末)今年参加白城市初中毕业生考试的正小红同学听到考试预备铃响了,考室还在四楼,他一口气从一楼跑到四楼考室(每层楼房高约3m),所用时间为30s,他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近( )
A.1.5W B.15W C.150W D.1500W
5.(2021八下·梅河口期末)用弹簧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图象如图中①②所示,其对应的弹簧测力计示数分别为F1和F2,功率分别为P1和P2,它们的大小关系正确的是( )
A.F1>F2 P1>P2 B.F1C.F1=F2 P1P2
6.(2020八下·宝山期末)当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器做功( )
A.多 B.少 C.快 D.慢
7.(2021八下·南开期末)汽车以额定功率从水平路面上坡时,司机换档是为了( )
A.增大速度,增大牵引力 B.减小速度,减小牵引力
C.增大速度,减小牵引力 D.减小速度,增大牵引力
8.(2021八下·闵行期末)甲、乙两人分别提着书包并肩从一楼匀速登上二楼,已知甲、乙两人对书包做功的功率 。下列说法正确的是( )
A.甲的书包重力一定大 B.甲对书包做的功可能少
C.甲对书包做功可能慢 D.甲一定先到达二楼
9.(2021八下·招远期末)如图所示为小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片,由照片可知,在相等的时间里纸锥下落的距离先增大后不变,下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功的功率随时间变化的图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2021八下·新田期末)小明爸爸驾驶家用汽车在平直公路上匀速行驶12 km,用时10 min。已知该车的总质量为1.6×103 kg,行驶中阻力为车重的0.05,此过程中该车牵引力做功和功率分别为( )
A.9.6×105J 1.6kW B.1.92×107 32kW
C.9.6×106J 16kW D.1.92×108 320kW
11.(2021八下·公安期末)如图所示,一个物体静止于光滑水平面上的O点,在水平恒力F作用下开始向右做加速运动,依次经过a、b、c三个点,且a、b之间和b、c之间的距离相等,F在ab段做功为W1,做功功率为P1;F在bc段做功为W2,做功功率为P2,则下列关于W1与W2,P1与P2的关系中,正确的是( )
A.W1C.W1=W2,P112.(2021八下·渭滨期末)小明家住3楼,一天,他提着他的质量约为1.5kg的滑板从1楼走到家里,如图,在此过程中,下列估算不合理的是( )
A.他提滑板的力做的功约为90J
B.他提滑板的力做功的功率约为3W
C.他爬楼做的功约为6×103J
D.他爬楼做功的功率约为100W
二、填空题
13.(2021·宜昌)小勇放学后,背着重40N的书包沿水平路面走了200m,用时3min,又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家,小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为 J,他所做总功的功率是 W。
14.(2021八下·绥棱期末)如图所示,某运动员在一次训练中,用1.8s的时间将100kg 的杠铃举高1.8m ,请你算一算:该运动员这一次举起杠铃的过程中做功为 J;该运动员举起杠铃的功率为 W。
15.(2021八下·路北期末)在火神山建设工地上,一推土机推着一块石头移动,如图甲所示,推力F方向不变,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示,由图像可知:0~3s内,推力对物体做功 J; 9~12s 内,推力对物体做功的功率为 W。
16.(2021八下·秦皇岛期末)木块在大小为10N的水平拉力作用下,在1分钟内沿水面匀速前进120m,则拉力做功为 J,拉力的功率为 W,木块的重力做功为 J。
17.(2021·吉林)一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,50s内通过的路程是1000m,它的速度为 m/s,汽车受到的牵引力为3000N,牵引力做功的功率为 W。
18.(2021·昆明)采用功与时间比值的方法,得到“单位时间”内做的功,这样就方便比较做功的快慢了,这个比值叫做 。这种方法,实质上还是用 (选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”)来比较做功快慢的。
19.(2021八下·开州期末)某建筑工地上一台升降机的箱体连同货物的重量为1500N,在10s内从楼的1层上升到5层,如果每层楼高3m,则升降机对货物做 J的功,功率为 W。
20.(2018九上·宜兴月考)小华和妈妈去超市购物,她们将物品放在小推车中推行,小推车在某段时间内速度 随时间 变化的关系图像如图所示.已知小推车总重300N,所受阻力是总重的0.15倍。(g取10N/kg)在10~20s内水平推力做了 J的功,在0~10s内水平摩擦力的功率 (填“大于”、“小于”、“等于”)10~20s内水平摩擦力的功率。
21.(2018·自贡)如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1.若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1 W2,P1 P2(选填“>”、“<”或“=”)
22.(2018九上·成都开学考)做功除了有多少之分,还有快慢之分。请你用学过的知识回答下列问题:
(1)在图《向左走,向右走》的漫画中,在50s的时间内,男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m,女孩用5N 的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m。他们中,对物体做功的是 (选填“男孩”或“女孩”),做功的功率是 W。
(2)甲、乙两同学进行爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,乙用9s,若甲乙两人的体重之比为5 : 6,则甲乙两人爬到杆顶做功之比是 ,甲乙两人平均功率之比是 。
23.(2020九上·张家港期中)某工人在水平地面上,用100N的水平推力以0.6m/s的速度匀速推动重500N的物体,使它沿水平方向移动了20m,该过程中重力所做的功是 J,水平推力的功率是 W。
三、计算题
24.(2021·长春)某超市使用的一款售货机器人,在100N的牵引力作用下,水平匀速直线运动4m所用时间为10s。求:
(1)机器人运动的速度。
(2)机器人匀速直线运动时牵引力的功率。
25.(2021·安徽)如图所示,小明在单杠上做引体向上运动,每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500N,握拳时手臂的长度为0.6m,完成4次引体向上所用的时间为10s。求:
(1)小明完成1次引体向上所做的功;
(2)10s内小明做引体向上的功率。
26.(2021八下·梅河口期末)某校学生乘校车到校外参加活动,校车在平直公路上匀速行驶6km,用时10min。已知发动机的功率为60kW ,求:
(1)此过程中发动机牵引力所做的功;
(2)发动机牵引力的大小。
四、实验探究题
27.(2021八下·醴陵期末)跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重) 。
⑴用体重计测量 (
填物理量名称及对应字母);
⑵估测自己平均每次跳起的高度 h(人的重心上升的高度) ;
⑶用计时器记录跳n次所用的 (填物理量名称及对应字母);
⑷小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P= (用以上的字母表示)
⑸若两位同学想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则( )
A.跳的时间短的功率大 B.相同时间完成相同次数,体重大的功率大
C.体重相同,跳的时间长的功率大 D.条件不足,无法比较
28.(2020九上·合肥月考)学习了功率知识后,小明和小亮两位同学想测量纸锥下落时重力做功的功率,请你帮忙将实验过程补充完整。
(1)实验原理是: (写公式)
(2)需要测量的物理量有下落时间、纸锥的质量和 (写出物理量)。相应的测量工具为秒表、天平和 。
(3)如图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片,照相机每隔0.2s曝光一次。请根据照片判断下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图象中正确的是 。
29.(2020九上·广东开学考)小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率,如图所示.
(1)需要的测量工具:体重计、刻度尺、 。
(2)请帮他设计实验步骤:
(3)小刚采用了合适的方法记录数据,请帮他在空格处补上相应的数据。(取g=10N/kg)
重心上升高度h/m 质量m/kg 拉一次克服重力所做的功W/J 拉上去的次数 时间t/s 功率P/W
0.4 60 5 10
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】AC.由题意可知,搬的是同一捆书,而且两次上楼的高度均不变,由W=Gh
可知,两次搬书过程对书做功相同,AC不符合题意;
BD.两次所做的功相同,由 可知,用时少的做功功率大,用时多的做功功率小,B符合题意,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
2.【答案】A
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】爬竿运动是克服自身重力做功,甲乙两人从同一位置匀速爬到竿顶则h相同,先计算出两同学爬杆做功的关系;又知道两同学的做功时间,根据功率公式得出他们的功率之比。因甲、乙两同学从同一位置爬杆到顶端,所以爬杆上升的高度h相同。又因W=Gh,甲、乙两同学的体重G甲∶G乙=1∶1
所以甲、乙两同学爬杆做功W甲∶W乙=G甲h∶G乙h=G甲∶G乙=1∶1,
因甲、乙两同学爬杆所用时间t甲∶t乙=8s∶10s=4∶5,
所以甲、乙两同学爬杆做功功率
故答案为:A。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
3.【答案】C
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】AB.从最高点下摆到最低点的过程中,重力做的功为
因为h相同,且G1CD.由 可知
因为t相同, ,所以 ,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
4.【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】小红同学上楼克服重力做功:W=Gh=50kg×10N/kg×(3m×3)=4500J;
小红做功的功率大约为:。
故选C。
【分析】根据W=Gh计算克服自身重力做功,根据计算做功的功率。
5.【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据图像可知,前后两次路程和时间的图像都是通过坐标原点的斜线,则都做匀速直线运动,此时它受到的拉力等于摩擦力。由于压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力保持不变,那么前后两次的拉力相等,即F1=F2。
(2)根据图像可知,速度v1>v2,根据公式P=Fv可知,拉力的功率P1>P2。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据二力平衡的知识比较两个拉力的大小,根据图像比较运动速度的大小,再根据公式P=Fv
比较两个功率的大小。
6.【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】AB.功率大的机器,做功时间不确定,做功多少不确定,AB不符合题意;
CD.机器的功率大,指在单位时间内完成的功多,所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。
7.【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】为了容易爬坡,应增大牵引力,因为功率恒定,所以根据公式 可知在爬坡的时候换档减小速度可增大牵引力。
故答案为:D。
【分析】汽车发动机的功率一定,通过公式P=Fv看出,速度越小,牵引力越大。
8.【答案】A
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】甲、乙两人对书包做功的功率为
甲、乙两人分别提着书包并肩从一楼匀速登上二楼时,竖直方向移动距离相等,所用的时间相同,因为甲的功率大于乙的功率,所以甲书包的重力一定大于乙书包的重力。
故答案为:A。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
9.【答案】C
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】由功率公式可得
纸锥的重力不变,由图可知,纸锥下落速度v先变快后不变,故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变,故只有C的图像符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
10.【答案】C
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】该车的总重力
汽车在平直公路上匀速行驶,该车的牵引力
此过程中该车牵引力做的功
功率为
C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
11.【答案】C
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】因为物体在恒定的水平拉力F的作用下,且ab=bc
根据W=Fs可知,拉力F在ab段和ab段做的功相等,即W1=W2
因物体在恒定的水平拉力F的作用下右作加速直线运动,物体在bc段所用的时间少,由P= 可知,拉力F在ab段做功功率小于bc段做功功率,即P1<P2
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
12.【答案】C
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.从1楼走到家里登楼的高度约为h=6m,小明提滑板的力做的功约为W=Fs=Gh=1.5kg×10N/kg×6m=90J
A合理,A不符合题意;
B.小明上楼的速度约为v=0.2m/s,他提滑板的力做功的功率约为P=Fv=Gv=15N×0.2m/s=3W
B合理,B不符合题意;
C.人的重力约为500N,滑板的重力为15N,则他爬楼做的功约为W1=(G1+G2)h=(500N+15N)×6m=3090J
C不合理,C符合题意;
D.他爬楼做功的功率约为P1=(G1+G2) v=(500N+15N)×0.2m/s=103W
D合理,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
13.【答案】360;24
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向,所以他背着书包在水平路面行走时,他对书包不做功,只在爬楼过程对书包做了功。所做的功
上楼时,小勇不仅要克服书包的重力做功,还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功
做的总功
整个过程所用时间
所做总功的功率
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
14.【答案】1800;1000
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】杠铃受到的重力
该运动员这一次举起杠铃的过程中做功为
该运动员举起杠铃的功率为
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
15.【答案】0;1.8×105
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】由图丙可知,0~3s内石头静止,没有在推力的方向上经过距离,所以推力对物体做功为零;9~12s内物体以3m/s的速度做匀速直线运动,则推力对物体做功的功率为
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
16.【答案】1200;20;0
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】木块在大小为10N的水平拉力作用下,在1分钟内沿水面匀速前进120m,则拉力做功为
拉力的功率为
因重力的方向竖直向下,而木块沿水平面移动一段距离,没有在重力的方向上移动距离,故重力做功为0J。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
17.【答案】20;6×104
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用
【解析】【解答】汽车的运动速度
牵引力做功的功率
【分析】已知物体的路程和运动的时间,利用速度公式求解速度;结合汽车其引力大小和速度求解汽车的功率。
18.【答案】功率;时间相同比较功
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】“单位时间”内做的功,叫做功率,表示做功的快慢。
功率取了相同的单位时间,即1s,所以是时间相同比较功。
【分析】(1)功和时间的比值,叫做功率;
(2)功率表示做功的快慢。
19.【答案】1.8×104;1. 8×103
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据 可知,升降机对货物做功为
根据 可知,功率为
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
20.【答案】360;小于
【知识点】功率的计算;力与运动的关系;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)由v t图像可知,在0 10s内小推车做加速运动,处于非平衡状态,水平推力大于阻力;阻力的大小:f=0.15G总=0.15×300N=45N,(2)由v t图像可知,在10~20s内小推车做匀速运动,处于平衡状态,则水平推力F=f=45N,
由v= 可得,10~20s内小推车运动的距离:s=vt=0.8m/s×10s=8m,
10~20s内水平推力做的功:W=Fs=45N×8m=360J;(3)由题知小推车在0~l0s内的平均速度小于10~20s内的速度,在0~20s内水平摩擦力相等,由P=Fv知,在0~l0s内水平摩擦力的功率小于10~20s内水平摩擦力的功率。
故答案为:360;小于.
【分析】利用f=0.15G总求车受到阻力的大小;由v-t图象可知,在10~20s内小推车处于平衡状态,水平推力等于阻力;由v=可得小推车运动的距离,再利用W=Fs求水平推力做的功;压力和接触面的粗糙程度不变,车受到的阻力相同,由W=fs可知阻力做功大小关系,再利用P=得出功率大小关系.
21.【答案】=;>
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】(1)由题可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,则物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力不变;又因为物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即F1=F2=f;(2)物体运动的距离都为10m,且F1=F2,由W=Fs可知W1=W2;由题意可知v1>v2,且F1=F2,由P= =Fv可知,P1>P2。
故答案为:=;>.
【分析】根据W=Fs和P=Fv判断比较功和功率的关系.
22.【答案】(1)女孩;10
(2)5:6;3:4
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)男孩对小提琴施加的拉力是竖直向上的,而小提琴沿水平向左匀速运动,故小提琴在竖直方向上没有移动距离,所以男孩对物体没有做功;女孩施加的拉力是水平方向上的,小提琴在水平方向上有力且移动了距离,所以女孩对琴做了功;女孩做的功:W=Fs=5N×100m=500J,做功的功率为:P=W/t=500J/50s=10W;(2)甲乙两人爬杆时是克服自己重力做功,爬到杆顶时上升高度相同,则做功之比:
W甲/W乙=G甲h/G乙h=G甲/G乙=5/6;功率之比为:P甲/P乙=(W甲/t甲)/(W乙/t乙)=W甲/W乙×t乙/t甲=5/6×9s/10s=3/4。
【分析】(1)根据做功的两个因素:有力的作用且在力的方向上移动一段距离判断两者是否做功,然后根据W=Fs求出做的功,利用P=求出做功的功率.(2)甲乙两人做功是克服自己重力做功,所以两人爬到杆顶做功分别等于两人的重力乘以杆的长度,当杆的长度相等时,则甲乙两人爬到杆顶做功之比等于甲乙两人的体重之比,甲乙两人平均功率之比可利用先利用公式推导然后代入数据求比值.
23.【答案】0;60
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】该过程中物体在重力的方向上没有通过距离,则重力做功为零;水平推力的功率为
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
24.【答案】(1)解:机器人运动的速度
答:机器人运动的速度为0.4m/s;
(2)解:机器人匀速直线运动时牵引力的功率
答:机器人匀速直线运动时牵引力的功率为40W。
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)已知机器人的路程和运动的时间,利用速度公式求解速度;
(2)结合机器人的牵引力和运动速度求解功率。
25.【答案】(1)小明完成1次引体向上使身体上升的高度等于握拳时手臂的长度,则所做的功为
W=Gh=500N×0.6m=300J
答:小明完成1次引体向上所做的功为300J;
(2)10s内小明做了4次引体向上,则做引体向上的功率为
P= 120W
答:10s内小明做引体向上的功率为120W。
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
26.【答案】(1)此过程中发动机牵引力所做的功W=Pt=60×103W×600s=3.6×107J;
(2)发动机牵引力。
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据W=Pt计算出发动机所做的功;
(2)根据公式计算发动机牵引力的大小。
27.【答案】质量m;时间t;;B
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)由常识知道,用体重计测量的是质量,用m表示;
(3)根据题意知道,用计时器记录跳n次所用的时间,用t表示;
(4)自己所受的重力是mg;每次克服重力所做的功W=Gh=mgh
则跳n次所做的总功W总=nmgh
则平均功率
(5) AC.由 知道,功率不只由时间或体重决定,AC不符合题意;
B.由 知道,相同时间完成相同次数,体重大的功率大,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】(1)测量人运动时的功率,先测量人体质量;
(3)要测量功率,还要测量时间;
(4)利用质量计算重力,结合高度计算功的大小,利用功和时间的比值计算功率;
(5)功相同时,时间越大,功率越小;时间相同时,功越大,功率越大。
28.【答案】(1)
(2)下落高度;刻度尺
(3)C
【知识点】功率的计算;功率的测量实验
【解析】【解答】(1)测量重力功率的实验原理是 (2)由实验原理的表达式可知,根据实验的要求可知,需要测量的物理量有下落时间、下落高度和纸锥质量,相应的测量工具为秒表、刻度尺和托盘天平,相应的测量工具为秒表、天平和刻度尺。(3)由 可知,纸锥的重力不变,而速度v先变快后不变,故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变,故只有C的图象符合题意。
【分析】(1)重力和高度的乘积计算功的大小,根据功和时间的比值计算功率;(2)测量功率时,需要测量时间、质量和高度;测量高度利用刻度尺;(3)根据力和速度的乘积可以计算功率,根据速度变化分析功率的变化。
29.【答案】(1)秒表
(2)实验步骤为:
①用体重计测出小刚的体重m;
②小刚挂在单杠上,用刻度尺测量人的下巴到单杠的高度h,也就是人体上升的高度;
③连续完成5次引体向上,记录需要的时间t。
④计算做功的功率。
(3)240;120
【知识点】功率计算公式的应用;功率的测量实验
【解析】【解答】(1)根据公式可知,要测量体重需要体重计,要测量上升的高度用刻度尺,要测量做功的时间用秒表;
(2)实验步骤为:
①用体重计测出小刚的体重m;
②小刚挂在单杠上,用刻度尺测量人的下巴到单杠的高度h,也就是人体上升的高度;
③连续完成5次引体向上,记录需要的时间t。
④计算做功的功率。
(3)拉力做一次功W=Gh=60kg×10N/kg×0.4m=240J;
小刚做功的功率:。
【分析】(1)根据功率的计算式对需要测量的物理量进行判断,从而确定需要的测量工具;
(2)可根据体重→高度→时间的顺序设计实验步骤;
(3)根据W=Gh计算克服重力做的功,根据公式计算功率。
1 / 12021-2022学年苏科版物理物理9上第十一章简单机械和功之功率同步练习卷
一、单选题
1.(2021·岳阳)小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼,比较两次搬书过程对书做功和做功的功率,判断正确的是( )
A.用时少的做功多 B.用时少的做功功率大
C.用时多的做功多 D.用时多的做功功率大
【答案】B
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】AC.由题意可知,搬的是同一捆书,而且两次上楼的高度均不变,由W=Gh
可知,两次搬书过程对书做功相同,AC不符合题意;
BD.两次所做的功相同,由 可知,用时少的做功功率大,用时多的做功功率小,B符合题意,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
2.(2021八下·秦皇岛期末)一次体育课上,甲、乙两同学进行爬竿比赛,甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s,乙从同一位置爬到竿顶用时10s。若甲、乙两人体重相等,则他们爬竿功率之比为( )
A.5∶4 B.4∶5 C.25∶16 D.16∶25
【答案】A
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】爬竿运动是克服自身重力做功,甲乙两人从同一位置匀速爬到竿顶则h相同,先计算出两同学爬杆做功的关系;又知道两同学的做功时间,根据功率公式得出他们的功率之比。因甲、乙两同学从同一位置爬杆到顶端,所以爬杆上升的高度h相同。又因W=Gh,甲、乙两同学的体重G甲∶G乙=1∶1
所以甲、乙两同学爬杆做功W甲∶W乙=G甲h∶G乙h=G甲∶G乙=1∶1,
因甲、乙两同学爬杆所用时间t甲∶t乙=8s∶10s=4∶5,
所以甲、乙两同学爬杆做功功率
故答案为:A。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
3.(2021·桂林)如图所示,小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千,他们的重力分别是G1、G2,且G1A.W1>W2 B.W1=W2 C.P1【答案】C
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】AB.从最高点下摆到最低点的过程中,重力做的功为
因为h相同,且G1CD.由 可知
因为t相同, ,所以 ,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
4.(2021八下·通榆期末)今年参加白城市初中毕业生考试的正小红同学听到考试预备铃响了,考室还在四楼,他一口气从一楼跑到四楼考室(每层楼房高约3m),所用时间为30s,他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近( )
A.1.5W B.15W C.150W D.1500W
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】小红同学上楼克服重力做功:W=Gh=50kg×10N/kg×(3m×3)=4500J;
小红做功的功率大约为:。
故选C。
【分析】根据W=Gh计算克服自身重力做功,根据计算做功的功率。
5.(2021八下·梅河口期末)用弹簧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图象如图中①②所示,其对应的弹簧测力计示数分别为F1和F2,功率分别为P1和P2,它们的大小关系正确的是( )
A.F1>F2 P1>P2 B.F1C.F1=F2 P1P2
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据图像可知,前后两次路程和时间的图像都是通过坐标原点的斜线,则都做匀速直线运动,此时它受到的拉力等于摩擦力。由于压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力保持不变,那么前后两次的拉力相等,即F1=F2。
(2)根据图像可知,速度v1>v2,根据公式P=Fv可知,拉力的功率P1>P2。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据二力平衡的知识比较两个拉力的大小,根据图像比较运动速度的大小,再根据公式P=Fv
比较两个功率的大小。
6.(2020八下·宝山期末)当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器做功( )
A.多 B.少 C.快 D.慢
【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】AB.功率大的机器,做功时间不确定,做功多少不确定,AB不符合题意;
CD.机器的功率大,指在单位时间内完成的功多,所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。
7.(2021八下·南开期末)汽车以额定功率从水平路面上坡时,司机换档是为了( )
A.增大速度,增大牵引力 B.减小速度,减小牵引力
C.增大速度,减小牵引力 D.减小速度,增大牵引力
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】为了容易爬坡,应增大牵引力,因为功率恒定,所以根据公式 可知在爬坡的时候换档减小速度可增大牵引力。
故答案为:D。
【分析】汽车发动机的功率一定,通过公式P=Fv看出,速度越小,牵引力越大。
8.(2021八下·闵行期末)甲、乙两人分别提着书包并肩从一楼匀速登上二楼,已知甲、乙两人对书包做功的功率 。下列说法正确的是( )
A.甲的书包重力一定大 B.甲对书包做的功可能少
C.甲对书包做功可能慢 D.甲一定先到达二楼
【答案】A
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】甲、乙两人对书包做功的功率为
甲、乙两人分别提着书包并肩从一楼匀速登上二楼时,竖直方向移动距离相等,所用的时间相同,因为甲的功率大于乙的功率,所以甲书包的重力一定大于乙书包的重力。
故答案为:A。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
9.(2021八下·招远期末)如图所示为小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片,由照片可知,在相等的时间里纸锥下落的距离先增大后不变,下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功的功率随时间变化的图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】由功率公式可得
纸锥的重力不变,由图可知,纸锥下落速度v先变快后不变,故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变,故只有C的图像符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
10.(2021八下·新田期末)小明爸爸驾驶家用汽车在平直公路上匀速行驶12 km,用时10 min。已知该车的总质量为1.6×103 kg,行驶中阻力为车重的0.05,此过程中该车牵引力做功和功率分别为( )
A.9.6×105J 1.6kW B.1.92×107 32kW
C.9.6×106J 16kW D.1.92×108 320kW
【答案】C
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】该车的总重力
汽车在平直公路上匀速行驶,该车的牵引力
此过程中该车牵引力做的功
功率为
C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
11.(2021八下·公安期末)如图所示,一个物体静止于光滑水平面上的O点,在水平恒力F作用下开始向右做加速运动,依次经过a、b、c三个点,且a、b之间和b、c之间的距离相等,F在ab段做功为W1,做功功率为P1;F在bc段做功为W2,做功功率为P2,则下列关于W1与W2,P1与P2的关系中,正确的是( )
A.W1C.W1=W2,P1【答案】C
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】因为物体在恒定的水平拉力F的作用下,且ab=bc
根据W=Fs可知,拉力F在ab段和ab段做的功相等,即W1=W2
因物体在恒定的水平拉力F的作用下右作加速直线运动,物体在bc段所用的时间少,由P= 可知,拉力F在ab段做功功率小于bc段做功功率,即P1<P2
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
12.(2021八下·渭滨期末)小明家住3楼,一天,他提着他的质量约为1.5kg的滑板从1楼走到家里,如图,在此过程中,下列估算不合理的是( )
A.他提滑板的力做的功约为90J
B.他提滑板的力做功的功率约为3W
C.他爬楼做的功约为6×103J
D.他爬楼做功的功率约为100W
【答案】C
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.从1楼走到家里登楼的高度约为h=6m,小明提滑板的力做的功约为W=Fs=Gh=1.5kg×10N/kg×6m=90J
A合理,A不符合题意;
B.小明上楼的速度约为v=0.2m/s,他提滑板的力做功的功率约为P=Fv=Gv=15N×0.2m/s=3W
B合理,B不符合题意;
C.人的重力约为500N,滑板的重力为15N,则他爬楼做的功约为W1=(G1+G2)h=(500N+15N)×6m=3090J
C不合理,C符合题意;
D.他爬楼做功的功率约为P1=(G1+G2) v=(500N+15N)×0.2m/s=103W
D合理,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
二、填空题
13.(2021·宜昌)小勇放学后,背着重40N的书包沿水平路面走了200m,用时3min,又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家,小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为 J,他所做总功的功率是 W。
【答案】360;24
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向,所以他背着书包在水平路面行走时,他对书包不做功,只在爬楼过程对书包做了功。所做的功
上楼时,小勇不仅要克服书包的重力做功,还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功
做的总功
整个过程所用时间
所做总功的功率
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
14.(2021八下·绥棱期末)如图所示,某运动员在一次训练中,用1.8s的时间将100kg 的杠铃举高1.8m ,请你算一算:该运动员这一次举起杠铃的过程中做功为 J;该运动员举起杠铃的功率为 W。
【答案】1800;1000
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】杠铃受到的重力
该运动员这一次举起杠铃的过程中做功为
该运动员举起杠铃的功率为
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
15.(2021八下·路北期末)在火神山建设工地上,一推土机推着一块石头移动,如图甲所示,推力F方向不变,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示,由图像可知:0~3s内,推力对物体做功 J; 9~12s 内,推力对物体做功的功率为 W。
【答案】0;1.8×105
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】由图丙可知,0~3s内石头静止,没有在推力的方向上经过距离,所以推力对物体做功为零;9~12s内物体以3m/s的速度做匀速直线运动,则推力对物体做功的功率为
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
16.(2021八下·秦皇岛期末)木块在大小为10N的水平拉力作用下,在1分钟内沿水面匀速前进120m,则拉力做功为 J,拉力的功率为 W,木块的重力做功为 J。
【答案】1200;20;0
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】木块在大小为10N的水平拉力作用下,在1分钟内沿水面匀速前进120m,则拉力做功为
拉力的功率为
因重力的方向竖直向下,而木块沿水平面移动一段距离,没有在重力的方向上移动距离,故重力做功为0J。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
17.(2021·吉林)一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,50s内通过的路程是1000m,它的速度为 m/s,汽车受到的牵引力为3000N,牵引力做功的功率为 W。
【答案】20;6×104
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用
【解析】【解答】汽车的运动速度
牵引力做功的功率
【分析】已知物体的路程和运动的时间,利用速度公式求解速度;结合汽车其引力大小和速度求解汽车的功率。
18.(2021·昆明)采用功与时间比值的方法,得到“单位时间”内做的功,这样就方便比较做功的快慢了,这个比值叫做 。这种方法,实质上还是用 (选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”)来比较做功快慢的。
【答案】功率;时间相同比较功
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】“单位时间”内做的功,叫做功率,表示做功的快慢。
功率取了相同的单位时间,即1s,所以是时间相同比较功。
【分析】(1)功和时间的比值,叫做功率;
(2)功率表示做功的快慢。
19.(2021八下·开州期末)某建筑工地上一台升降机的箱体连同货物的重量为1500N,在10s内从楼的1层上升到5层,如果每层楼高3m,则升降机对货物做 J的功,功率为 W。
【答案】1.8×104;1. 8×103
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据 可知,升降机对货物做功为
根据 可知,功率为
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
20.(2018九上·宜兴月考)小华和妈妈去超市购物,她们将物品放在小推车中推行,小推车在某段时间内速度 随时间 变化的关系图像如图所示.已知小推车总重300N,所受阻力是总重的0.15倍。(g取10N/kg)在10~20s内水平推力做了 J的功,在0~10s内水平摩擦力的功率 (填“大于”、“小于”、“等于”)10~20s内水平摩擦力的功率。
【答案】360;小于
【知识点】功率的计算;力与运动的关系;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)由v t图像可知,在0 10s内小推车做加速运动,处于非平衡状态,水平推力大于阻力;阻力的大小:f=0.15G总=0.15×300N=45N,(2)由v t图像可知,在10~20s内小推车做匀速运动,处于平衡状态,则水平推力F=f=45N,
由v= 可得,10~20s内小推车运动的距离:s=vt=0.8m/s×10s=8m,
10~20s内水平推力做的功:W=Fs=45N×8m=360J;(3)由题知小推车在0~l0s内的平均速度小于10~20s内的速度,在0~20s内水平摩擦力相等,由P=Fv知,在0~l0s内水平摩擦力的功率小于10~20s内水平摩擦力的功率。
故答案为:360;小于.
【分析】利用f=0.15G总求车受到阻力的大小;由v-t图象可知,在10~20s内小推车处于平衡状态,水平推力等于阻力;由v=可得小推车运动的距离,再利用W=Fs求水平推力做的功;压力和接触面的粗糙程度不变,车受到的阻力相同,由W=fs可知阻力做功大小关系,再利用P=得出功率大小关系.
21.(2018·自贡)如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1.若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1 W2,P1 P2(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】=;>
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】(1)由题可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,则物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力不变;又因为物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即F1=F2=f;(2)物体运动的距离都为10m,且F1=F2,由W=Fs可知W1=W2;由题意可知v1>v2,且F1=F2,由P= =Fv可知,P1>P2。
故答案为:=;>.
【分析】根据W=Fs和P=Fv判断比较功和功率的关系.
22.(2018九上·成都开学考)做功除了有多少之分,还有快慢之分。请你用学过的知识回答下列问题:
(1)在图《向左走,向右走》的漫画中,在50s的时间内,男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m,女孩用5N 的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m。他们中,对物体做功的是 (选填“男孩”或“女孩”),做功的功率是 W。
(2)甲、乙两同学进行爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,乙用9s,若甲乙两人的体重之比为5 : 6,则甲乙两人爬到杆顶做功之比是 ,甲乙两人平均功率之比是 。
【答案】(1)女孩;10
(2)5:6;3:4
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)男孩对小提琴施加的拉力是竖直向上的,而小提琴沿水平向左匀速运动,故小提琴在竖直方向上没有移动距离,所以男孩对物体没有做功;女孩施加的拉力是水平方向上的,小提琴在水平方向上有力且移动了距离,所以女孩对琴做了功;女孩做的功:W=Fs=5N×100m=500J,做功的功率为:P=W/t=500J/50s=10W;(2)甲乙两人爬杆时是克服自己重力做功,爬到杆顶时上升高度相同,则做功之比:
W甲/W乙=G甲h/G乙h=G甲/G乙=5/6;功率之比为:P甲/P乙=(W甲/t甲)/(W乙/t乙)=W甲/W乙×t乙/t甲=5/6×9s/10s=3/4。
【分析】(1)根据做功的两个因素:有力的作用且在力的方向上移动一段距离判断两者是否做功,然后根据W=Fs求出做的功,利用P=求出做功的功率.(2)甲乙两人做功是克服自己重力做功,所以两人爬到杆顶做功分别等于两人的重力乘以杆的长度,当杆的长度相等时,则甲乙两人爬到杆顶做功之比等于甲乙两人的体重之比,甲乙两人平均功率之比可利用先利用公式推导然后代入数据求比值.
23.(2020九上·张家港期中)某工人在水平地面上,用100N的水平推力以0.6m/s的速度匀速推动重500N的物体,使它沿水平方向移动了20m,该过程中重力所做的功是 J,水平推力的功率是 W。
【答案】0;60
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】该过程中物体在重力的方向上没有通过距离,则重力做功为零;水平推力的功率为
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
三、计算题
24.(2021·长春)某超市使用的一款售货机器人,在100N的牵引力作用下,水平匀速直线运动4m所用时间为10s。求:
(1)机器人运动的速度。
(2)机器人匀速直线运动时牵引力的功率。
【答案】(1)解:机器人运动的速度
答:机器人运动的速度为0.4m/s;
(2)解:机器人匀速直线运动时牵引力的功率
答:机器人匀速直线运动时牵引力的功率为40W。
【知识点】功率的计算;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)已知机器人的路程和运动的时间,利用速度公式求解速度;
(2)结合机器人的牵引力和运动速度求解功率。
25.(2021·安徽)如图所示,小明在单杠上做引体向上运动,每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500N,握拳时手臂的长度为0.6m,完成4次引体向上所用的时间为10s。求:
(1)小明完成1次引体向上所做的功;
(2)10s内小明做引体向上的功率。
【答案】(1)小明完成1次引体向上使身体上升的高度等于握拳时手臂的长度,则所做的功为
W=Gh=500N×0.6m=300J
答:小明完成1次引体向上所做的功为300J;
(2)10s内小明做了4次引体向上,则做引体向上的功率为
P= 120W
答:10s内小明做引体向上的功率为120W。
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
26.(2021八下·梅河口期末)某校学生乘校车到校外参加活动,校车在平直公路上匀速行驶6km,用时10min。已知发动机的功率为60kW ,求:
(1)此过程中发动机牵引力所做的功;
(2)发动机牵引力的大小。
【答案】(1)此过程中发动机牵引力所做的功W=Pt=60×103W×600s=3.6×107J;
(2)发动机牵引力。
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据W=Pt计算出发动机所做的功;
(2)根据公式计算发动机牵引力的大小。
四、实验探究题
27.(2021八下·醴陵期末)跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重) 。
⑴用体重计测量 (
填物理量名称及对应字母);
⑵估测自己平均每次跳起的高度 h(人的重心上升的高度) ;
⑶用计时器记录跳n次所用的 (填物理量名称及对应字母);
⑷小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P= (用以上的字母表示)
⑸若两位同学想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则( )
A.跳的时间短的功率大 B.相同时间完成相同次数,体重大的功率大
C.体重相同,跳的时间长的功率大 D.条件不足,无法比较
【答案】质量m;时间t;;B
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)由常识知道,用体重计测量的是质量,用m表示;
(3)根据题意知道,用计时器记录跳n次所用的时间,用t表示;
(4)自己所受的重力是mg;每次克服重力所做的功W=Gh=mgh
则跳n次所做的总功W总=nmgh
则平均功率
(5) AC.由 知道,功率不只由时间或体重决定,AC不符合题意;
B.由 知道,相同时间完成相同次数,体重大的功率大,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】(1)测量人运动时的功率,先测量人体质量;
(3)要测量功率,还要测量时间;
(4)利用质量计算重力,结合高度计算功的大小,利用功和时间的比值计算功率;
(5)功相同时,时间越大,功率越小;时间相同时,功越大,功率越大。
28.(2020九上·合肥月考)学习了功率知识后,小明和小亮两位同学想测量纸锥下落时重力做功的功率,请你帮忙将实验过程补充完整。
(1)实验原理是: (写公式)
(2)需要测量的物理量有下落时间、纸锥的质量和 (写出物理量)。相应的测量工具为秒表、天平和 。
(3)如图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片,照相机每隔0.2s曝光一次。请根据照片判断下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图象中正确的是 。
【答案】(1)
(2)下落高度;刻度尺
(3)C
【知识点】功率的计算;功率的测量实验
【解析】【解答】(1)测量重力功率的实验原理是 (2)由实验原理的表达式可知,根据实验的要求可知,需要测量的物理量有下落时间、下落高度和纸锥质量,相应的测量工具为秒表、刻度尺和托盘天平,相应的测量工具为秒表、天平和刻度尺。(3)由 可知,纸锥的重力不变,而速度v先变快后不变,故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变,故只有C的图象符合题意。
【分析】(1)重力和高度的乘积计算功的大小,根据功和时间的比值计算功率;(2)测量功率时,需要测量时间、质量和高度;测量高度利用刻度尺;(3)根据力和速度的乘积可以计算功率,根据速度变化分析功率的变化。
29.(2020九上·广东开学考)小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率,如图所示.
(1)需要的测量工具:体重计、刻度尺、 。
(2)请帮他设计实验步骤:
(3)小刚采用了合适的方法记录数据,请帮他在空格处补上相应的数据。(取g=10N/kg)
重心上升高度h/m 质量m/kg 拉一次克服重力所做的功W/J 拉上去的次数 时间t/s 功率P/W
0.4 60 5 10
【答案】(1)秒表
(2)实验步骤为:
①用体重计测出小刚的体重m;
②小刚挂在单杠上,用刻度尺测量人的下巴到单杠的高度h,也就是人体上升的高度;
③连续完成5次引体向上,记录需要的时间t。
④计算做功的功率。
(3)240;120
【知识点】功率计算公式的应用;功率的测量实验
【解析】【解答】(1)根据公式可知,要测量体重需要体重计,要测量上升的高度用刻度尺,要测量做功的时间用秒表;
(2)实验步骤为:
①用体重计测出小刚的体重m;
②小刚挂在单杠上,用刻度尺测量人的下巴到单杠的高度h,也就是人体上升的高度;
③连续完成5次引体向上,记录需要的时间t。
④计算做功的功率。
(3)拉力做一次功W=Gh=60kg×10N/kg×0.4m=240J;
小刚做功的功率:。
【分析】(1)根据功率的计算式对需要测量的物理量进行判断,从而确定需要的测量工具;
(2)可根据体重→高度→时间的顺序设计实验步骤;
(3)根据W=Gh计算克服重力做的功,根据公式计算功率。
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