11.4功率 同步练习2021-2022学年苏科版物理九年级上册（word解析版）

功率
一、单选题
1．关于功率的说法，正确的是（　　）
A．功率大的机器所作的功一定比功率小的机器大
B．单位时间内所做的功越多，其功率则越大
C．速度越大，功率越大
D．作用力越大，功率也越大
2．下列物理量所对应的单位中正确的是（　　）
A．力：kg
B．压强：Pa
C．功：W
D．功率：J
3．引体向上是中学生体育测试的项目之一，若一个普通初中学生在
30
秒内完成
12
次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（　　）
A．40W
B．100W
C．160W
D．220W
4．某轿车的发动机功率是120kW，它表示（
　
）
A．此轿车的发动机能做120J的功
B．此轿车的发动机在1s内能做120J的功
C．此轿车的发动机能做1.2×105J的功
D．此轿车的发动机在1s内能做1.2×105J的功
5．甲、乙两质量相等的物体，用外力F1使甲以速度v1匀速上升高度h时，F1做功W1，功率为P1；用外力F2使乙以速度v2同样匀速上升高度h时，F2做功W2，功率为P2，已知v1＞v2，则（　　）
A．W1＝W2，P1＝P2
B．W1＝W2，P1＞P2
C．W1＞W2，P1＝P2
D．W1＞W2，P1＞P2
6．如图所示，一物体放在一水平面上，第一次在拉力F1的作用下，以速度v1匀速运动了距离s，第二次在拉力F2的作用下，以速度v2匀速运动了同样的距离，已知v2＞v1。比较前后两次拉力做的功及其功率的大小关系，正确的是（　　）
A．P1＝P2
B．P1＞P2
C．W1＝W2
D．W1＜W2
7．小明和小红两人同时开始登同一座山，小明先到达山顶，如果小明的体重大于小红的体重，则比较两个人爬山时克服重力做功的功率（　　）
A．小红大
B．小明大
C．一样大
D．无法确定
8．甲、乙两台机器，它们做功之比为，所用的时间之比为，则甲、乙的功率之比为（　　）
A．
B．
C．
D．
9．如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，他两次拉动同一木块在同一木板上运动的路程（s）一时间（t）图象如图乙所示，下列判断正确的是（　　）
A．甲图中木块受到的拉力为2.2N
B．物体两次所受的拉力：F1＞F2
C．0～8s内两次拉力对物体所做的功：W1＞W2
D．0～8s内两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2
10．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2~4s内，物体克服摩擦力做功功率为（
）
A．5W
B．15W
C．25W
D．30W
11．如图所示，在相同时间内把同一物体分別沿光滑斜面AB、AC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分別为P1、P2，则（　　）
A．F1B．F1>F2，P1>P2
C．F1=F2，P1=P2
D．F112．如图甲所示，物体A在大小不变的水平拉力F的作用下，先后在水平粗糙表面MN和光滑表面OP沿直线运动，图乙为物体在MN、OP两段运动过程的距离和时间关系图像。F在MN段所做的功为，功率为，在OP段所做的功为，功率为。则（　　）
A．
B．
C．
D．
二、多选题
13．下列关于功率说法正确的是（　　）
A．做功越多，功率越大
B．做功越快，功率越大
C．功率大，机械效率不一定高
D．功率大，做功时间一定短
14．甲、乙两位同学进行爬楼梯比赛，他们同时从一楼冲向三楼，结果乙同学首先到达，甲同学随后到达。已知甲、乙两位同学的体重分别为G1和G2，且G1G2。则下列说法中正确的是（　　）
A．甲同学做功一定比乙同学做功多
B．乙同学做功一定比甲同学做功快
C．甲同学的功率可能比乙同学的功率大
D．乙同学的功率可能等于甲同学的功率
15．在水平地面上，小雨用沿水平方向的力F拉着重为G的小车匀速前进s，用时t。下列说法正确的是：（　　）
A．小车受到的拉力和重力是一对平衡力
B．小车受到的摩擦力
f=F
C．重力做功
W=Gs
D．拉力的功率是
16．物体在同一水平地面上做直线运动，通过相等的路程s，当物体运动的路程和时间图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图象如图乙时，受到的水平推力为F2；两次推力做功分别为W1、W2；两次推力的功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是（　　）
A．W1B．W1=W2，P1C．F1D．F1=F2，P117．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）-时间（t）图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（　　）
A．两次物体运动的速度v1B．两次物体所受的拉力F1=F2
C．0-6s两次拉力对物体所做的功W1=W2
D．0-6s两次拉力对物体做功的功率P1>P2
三、实验题
18．跳绳是一种很好的锻炼身体的方式，同学们经常在课间休息时跳绳，但你知道自己跳绳时的功率是多大么？请你设计一个方案来测定它。
(1)需要的测量器材：______；
(2)实验步骤：①______②______
；
③测量出跳绳的次数n，并记下所用的时间t；
(3)跳绳功率的表达式：______。
19．为了研究拉力做功的快慢，某同学设计了如下的实验进行研究：他把不同质量的物体匀速提升不同的高度，同时测出相应的所用时间，记录的实验数据如下表所示。他把数据分为三组，每组实验的做功快慢相同，三组做功快慢不同，第一组最快、第二组其次、第三组最慢。
表一
第一组
表二
第二组
表三
第三组
实验序号
拉力（牛）
提升高度（米）
功（焦）
所用时间（秒）
实验序号
拉力（牛）
提升高度（米）
功（焦）
所用时间（秒）
实验序号
拉力（牛）
提升高度（米）
功（焦）
所用时间（秒）
1
4
7
2
5
8
3
6
9
（1）分析比较实验序号___________的数据及相关条件，可得出的初步结论是：做相同的功，物体所用时间越短，做功越快；
（2）分析比较实验序号1与4与7（或3与5与8）的数据及相关条件，可得出的初步结论___________；
（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论；
a.分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可得出：物体做的功与所用时间的___________相同，___________相同；
b.分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可得出：___________。
（4）由此物理学中引入___________这一新的物理量来表示物体做功的快慢，单位是瓦。
四、计算题
20．抗疫期间，某无人机将急救物资从甲地运送至乙地（如图）。
无人机总重为
450
N，先匀速竖直上升飞行再沿水平方向匀速直线飞行。
求：
（1）无人机悬停在空中时，螺旋桨产生的升力
F
的大小与方向；
（2）该无人机
5
s
内匀速竖直上升
40
m
的过程中，升力做的功和功率。
21．如图所示，是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向下的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力F为400N，建筑材料的重力G为900N，不计绳重和摩擦。
求：
（1）动滑轮的重力；
（2）拉力F的功率？
22．跳绳是一项十分有益的健身运动，也是呼市中考的体测项目之一，小明的质量m=60kg，传感器记录了他跳绳时重心高度随时间变化的情况如图所示。据此可估算出：
（1）小明在1min内可跳绳多少个？
（2）小明每跳一次克服重力所做的功是多少？
（3）小明在1min内克服重力做功的平均功率为多少？
（g
取10N/kg）
参考答案
1．B
【详解】
A．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大的机器所做的功一定比功率小的机器做功快；由于做功时间未知，所以由W=Pt可知，功率大的机器所做的功不一定多，故A错误；
B．由功率的定义可知，单位时间内所做的功越多，其功率越大，故B正确；
C．由公式P=Fv可知，速度越大，力的大小未知，功率不一定越大，故C错误；
D．由公式P=Fv可知，作用力越大，速度的大小未知，功率不一定越大，故D错误。
故选B。
2．B
【详解】
A．力的单位为牛顿，符号为N，故A不符合题意；
B．压强的单位为帕斯卡，符号为Pa，故B符合题意；
C．功的单位为焦耳，符号为J，故C不符合题意；
D．功率的单位为瓦特，符号为W，故D不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】
学生的体重约为50kg，每次引体向上上升的高度约为0.5m，则做一次引体向上克服重力做功
W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×0.5m＝250J
在30秒内完成12次引体向上，30s共做功
W′＝12×250J＝3000J
全过程克服重力做功的平均功率
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．D
【详解】
单位时间内所做的功叫做功率，所以120kW的功率表示此轿车的发动机在1s内能做的功，故D正确，ABC错误。
故选D。
5．B
【详解】
CD．甲、乙两质量相等的物体，甲、乙的重力相同，由于都是匀速上升，故外力F1等于外力F2，匀速上升相同的高度h时，故拉力做的功的大小为，故
故CD错误；
AB．由于v1＞v2，匀速上升相同的高度h时，那么根据可知，
根据可知，，故
故A
错误；B正确。
故选B。
6．C
【详解】
AB．因两次运动物体均处于受力平衡状态，且接触面的压力与粗糙程度均不变，故两次运动物体所受摩擦力相同，故可知两次运动物体所受拉力相同，即F1=F2，又因v2>v1，故由
P=Fv可知，P1CD．因两次运动的距离相同，故由W=Fs可知，W1=W2，故C正确，D错误。
故选C。
7．B
【详解】
已知小明先到达山顶，即
t明＜t红
小明的体重大于小红的体重，即
G明＞G红
同一座山，他们上升的高度相同，由W=Gh可知
W明＞W红
根据可得
即小明克服重力做功的功率大于小红克服重力做功的功率。
故选B。
8．B
【详解】
甲、乙两台机器的功率之比
9．C
【详解】
A．测力计的分度值为0.2N，读数为2.4N，则拉力为2.4N，故A错误；
B．从乙图象可以看出，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；压力和接触面的粗糙程度相同，所受摩擦力大小相同，故两次实验的拉力和摩擦力均相等，故B错误；
C．从乙图象可以看出，0～8s内第一次通过的路程大于第二次通过的路程，两次的拉力大小相同，由W＝Fs可知，第一次拉力做功较多，即
W1＞W2
故C正确；
D．从以上分析可知，相同时间内第一次拉力做功多，对木块拉力相同，根据公式可知，拉力第一次做功的功率大，即
故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
由图乙可知，在2~4s内，拉力F=3N，由图丙可知，在2~4s内，物体做匀速运动，v=5.0m/s，此时摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等
f=F=3N
由速度公式可得，物体运动的距离
s=vt=5.0m/s×2s=10m
物体克服摩擦力所做的功
W=fs=3N×10m=30J
物体克服摩擦力做功的功率
故ACD错误；B正确。
故选B。
11．A
【详解】
由图可知，把同一物体分別沿光滑斜面AB、AC匀速推上顶端，斜面AB坡度较小，推力F1较小，斜面AC坡度较大，推力F2较大，即F1可知，两次功率相同，即P1=P2，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12．D
【详解】
AB．在两段路程上，物体受到的拉力相等，由图可知，两段路程相等，根据W=Fs可知，拉力在这两段路程上做的功相等，故AB不符合题意；
CD．由图知，物体在OP段运动时间较短，根据可知，拉力在OP段做功的功率较大，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
13．BC
【详解】
AD．由公式可知，做功的多少不仅与功率有关还与时间有关，做功越多，功率不一定越大；同理功率大，做功时间不一定短，故AD错误
B．功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故B正确；
C．功率是表示物体做功的快慢，机械效率是有用功和总功的比值，两个概念之间没有必然联系，因此功率大，机械效率不一定高的说法是正确的，故C正确。
故选BC。
14．ACD
【详解】
A．甲乙从一楼冲向三楼，高度相等，因为
G1G2
由W=Gh可知
W甲＞W乙
故A正确；
BCD．乙同学首先到达，甲同学用的时间长，由可知，甲同学的功率可能大于乙同学的功率，甲同学的功率可能等于乙同学的功率，甲同学的功率可能小于乙同学的功率，乙同学做功不一定比甲同学做功快，故B错误，CD正确。
故选ACD。
15．BD
【详解】
A．小车受到的拉力和重力不在一条直线上，不是一对平衡力，故A错误；
B．小车水平方向受力平衡，摩擦力等于拉力，故B正确；
C．重力方向上没有移动，故重力做功为0，故C错误；
D．拉力的功率是
故D正确。
故选BD。
16．BD
【详解】
由图象甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小为
由乙图象可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为。因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，摩擦力不变（压力和接触面的粗糙程度都没有变），故受到的水平推力为
因为物体通过相等的路程s，由可知两次推力做的功W1=W2。
因为，由可知两次推力的功率。故AC错误，BD正确。
故选BD。
17．BD
【详解】
A．由图像可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以
v1>v2
故A错误；
B．同一物体重力相等，对水平面的压力相等，在同一水平面接触面的粗糙程度相同，因此两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等，由于物体做匀速直线运动，所受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两次物体所受的拉力
F1=F2
故B正确；
C．由图像可知，0-6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又因为
F1=F2
根据W=Fs可得，0-6s两次拉力对物体所做的功
W1>W2
故C错误；
D．0-6s两次拉力对物体所做的功
W1>W2
时间相同，由可得0-6s两次拉力对物体做功的功率
P1>P2
故D正确。
故选BD。
18．台秤、刻度尺、秒表
用台秤称出人的质量m
用刻度尺测出跳起的高度h
【详解】
(1)[1]要测量自己跳绳时的功率，实验中需要用台秤（磅秤）测自身的质量、用刻度尺测出跳起的高度、用秒表（手表）测出t时间内跳绳的次数，故需要的测量器材是台秤、刻度尺、秒表。
(2)①[2]用台秤称出人的质量m。
②[3]用刻度尺测出跳起的高度h。
(3)[4]跳绳的平均功率为
19．1与5与9（或2与6，或4与8）
做功时间相等时，所做的功越多，做功越快
比值
做功快慢
物体做的功与所用时间的比值越大，做功越快
功率
【详解】
（1）[1]要得到“做相同的功，电动机所用时间越短，做功越快”的结论就要让拉力做的功相同，因此观察表格中数据可知1与5与9（或2与6，或4与8）符合要求。
（2）[2]分析1与4与7（或3与5与8）可以发现，时间相同，做的功不同，做功多的说明做功快，由此得出结论：做功时间相等时，所做的功越多，做功越快。
（3）[3][4]分析表一或表二或表三可知，在做功时间和做功多少都不一样的情况下，做功的快慢是一样的，求出功与时间的比值可以发现，每一组比值是相同的，由此得出:
物体做的功与所用时间的比值相同，做功快慢相同。
[5]综合分析表一、表二和表三，可以发现表一、表二、表三中功和时间的比值是不同的，而做功的快慢也是不同的，第一组比值最大，做功最快、第二组比值较大，做功较快、第三组比值最小，做功最慢。由此得出：物体做的功与所用时间的比值越大，做功越快。
（4）[6]表示物体做功的快慢的物理量叫功率，其大小等于功与时间的比值。
20．（1）450N，方向竖直向上；（2）1.8×104
J；
【详解】
（1）无人机悬停在空中时在竖直方向上处于二力平衡状态，螺旋桨产生的升力
F
=
G
=
450
N
方向与重力方向相反，竖直向上。
（2）升力克服重力做的功为
W
=
Gh
=
450N×
40m
=
1.8×104
J
升力的功率
答：（1）无人机悬停在空中时，螺旋桨产生的升力
F
的大小为450N，方向竖直向上；
（2）升力做的功为1.8×104
J，功率为。
21．（1）300N；（2）120W
【详解】
解：（1）由图可知，n=3，F=400N，G=900N，不计绳重和摩擦，滑轮组绳子自由端拉力
F=
400N=
G动=300N
（2）由图可知，n=3，则
s=nh=3×1m=3m
拉力功率
P==120W
答：（1）动滑轮的重力为300N；
（2）拉力F的功率120W。
22．（1）180；（2）54J；（3）162W
【详解】
（1）由图可知，跳绳一个需要的时间
则1min内可跳绳的个数
（2）由图可知，跳绳一次，重心上升的高度
h=9cm=0.09m
则每跳一次克服重力所做的功
（3）由（1）已知1min内可跳绳180个，则在1min内克服重力做功的平均功率
答：（1）小明在1min内可跳绳180个；
（2）小明每跳一次克服重力所做的功是54J；
（3）小明在1min内克服重力做功的平均功率为162W。