2021-2022学年苏科版九年级上册11.4功率跟踪训练（含解析）

2021-2022学年苏科版九年级上册
11.4功率跟踪训练
一、填空题
1．某汽车发动机输出功率30kW，汽车上坡时只能保持36km/h速度匀速行驶，此时汽车发动机牵引力___________N。
2．甲、乙两台机器的功率之比为3∶2，则_____（填“甲”或“乙”）机器做功快；若它们做同样的功，则所需的时间之比为______；若做功时间相同，则甲、乙两机器所做的功之比为______。
3．某矿井在5m深处每分钟要涌出4.8m3的水，为了不让矿井中积水，要用水泵把涌出的水不断地抽出水面。水泵每分钟抽水要做功______J，水泵的功率至少______W。（g=10N/kg）
4．在水平地面上，用20N的水平拉力拉重为50N的小车，使小车沿水平方向前进10m，所用时间为10s，在此过程中，拉力做的功是________，重力的功率是________。
5．如图所示，一物体在水平向左的拉力作用下以的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力所做的功为，功率为。若该物体在水平向右的拉力作用下以的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力所做的功为，功率为，则_____，_____，______（选填“＞”、“＜”或“=”）
6．质量为的雪橇上装载了的原木，一匹马拉着雪橇沿着平直的路面匀速前行，将原木运到了外的货场，内马的水平拉力做了的功，则雪橇行进中受到的摩擦力是______，马拉车的功率是______，雪橇底部做的比较宽大，这样做是为了______。
二、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意）
7．关于功率，下列认识正确的是（　　）
A．由P=，可知功率越大的机器做的功越多
B．由P=Fv可知汽车发动机功率越大，汽车的速度越大
C．由P=可知单位时间内做功越多则功率越小
D．由P=Fv可知机车要想获得大的牵引力，可以放慢速度
8．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（　　）
A．做功多
B．做功少
C．做功慢
D．做功快
9．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
10．小昕跟爷爷体重相同，都从一楼上到三楼，小昕是很快跑上去的，爷爷是慢慢走上去的，下列说法中正确的是（　　）
A．小昕做的功多，小昕的功率大
B．爷爷做的功多，爷爷的功率大
C．小昕、爷爷做功一样多，小昕的功率大
D．小昕、爷爷做功一样多，爷爷的功率大
11．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．
12．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
13．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
14．如图所示，一个物体由A点落下，速度越来越快，相继经过B、C两点，且AB＝BC。物体在AB段和BC段重力做的功分别为W1和W2，做功的功率分别为P1和P2。则（　　）
A．W1＝W2，P1＜P2
B．W1＞W2，P1＝P2
C．W1＞W2，P1＜P2
D．W1＝W2，P1＞P2
15．重为555牛的小华同学手提重45牛的物体在水平路面上行走110米，然后登上10米高的楼房。前面用了2分钟时间，后面用了半分钟时间。小华同学登楼时对重物做功的功率为：（　　）
A．15
瓦
B．36
瓦
C．180
瓦
D．200
瓦
16．某同学在同一水平面上两次水平拉动同一物体做匀速直线运动，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v1＜v2
B．两次物体受到的拉力F1＞F2
C．两次拉力在0～6s内对物体做的功W1＞W2
D．两次拉力在0～6s对物体做功的功率P1＜P2
17．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．
18．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的图像如图所示，下列判断正确的是（
）
A．物体在10s时的速度大于4s时的速度
B．0～6s物体所受的拉力大于6～12s物体所受的拉力
C．0～6s拉力对物体做功的功率小于6～12s拉力对物体做功的功率
D．0～6s拉力对物体所做的功大于6～12s拉力对物体所做的功
三、多项选择题（下列选项中有多个选项满足题意）
19．功率相等的两汽车，在相同的时间内匀速通过的路程之比为2：1，下列说法中正确的是（　　）
A．两车所做的功之比为2：1
B．两车所做的功之比为1：1
C．两车所受牵引力之比为2：1
D．两车的速度之比为2：1
20．在同一水平面上，分别用水平力F1、F2拉同一物体做匀速直线运动，两次物体运动的路程随时间变化的关系图象如图所示。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．0~8s两次拉力对物体所做的功：W1=W2
D．0~8s两次拉力对物体做功的功率：P1>P2
21．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和V-t图象分别如乙、丙所示，由图象可知（　　）
A．当t=1s时，物体所受推力F与摩擦力f平衡，f=3N
B．在t=2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大，在t=4s时摩擦力f=3N
C．在t=4s~6s内力F做功的功率为10W
D．在t=6s时，将F撤掉，物体将做减速运动，动能减小
22．起重机将建筑材料由地面提升到楼顶，第一次用20000N的竖直拉力F1将材料甲10s匀速提升15m；第二次用10000N的竖直拉力F2将材料乙20s匀速提升15m。对于上述两个过程，下列说法中正确的是（　　）
A．甲的速度一定等于乙的速度
B．甲的质量一定大于乙的质量
C．拉力F1做的功一定大于拉力F2做的功
D．起重机提升材料甲的功率大于提升乙的功率
四、综合计算题（要求写出必要的计算过程）
23．如图所示，某品牌扫地机器人的质量为1.2kg，在6N的牵引力作用下，8s内在水平地面匀速前进了1.6m，g取10N/kg。求：
（1）扫地机器人受到的重力；
（2）牵引力所做的功；
（3）牵引力做功的功率。
24．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。
25．随着人们生活水平的不断提高，自驾游已经成为人们最喜爱的旅行方式之一，玲玲家上个周末驾驶自家轿车从长沙市区到浏阳大围山景区，若该车以72km/h匀速行驶了2小时20分钟到达大围山景区。求：
(1)玲玲家到大围山景区的路程是多少km？
(2)若该车的发动机输出功率恒定为80kW，轿车匀速行驶过程中所受的阻力；
(3)玲玲质量为52kg，当她登上离地面高度约为1300米的山顶时，玲玲克服重力做的功。
26．如图甲所示，是某升降电梯的工作原理图。它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成，电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为400kg，空轿厢的质量为500kg，额定载重量为1000kg。某次电梯满载上升时的，v﹣t图象如图乙所示，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，g=10N/kg。则：
（1）在电梯满载时，匀速上升的高度是多少？
（2）在电梯满载时的匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？
（3）在电梯满载匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？
参考答案
1．3000
【解析】
由题意可知，汽车发动机的输出功率为
汽车的速度为
故由P=Fv可得，汽车发动机的牵引力为
2．甲
2∶3
3∶2
【解析】
[1]功率表示做功快慢，甲、乙两台机器的功率之比为3∶2，甲的功率较大，甲机器做功快。
[2]若它们做同样的功，则所需的时间之比为
[3]若做功时间相同，则甲、乙两机器所做的功之比为
3．2.4×105
4000
【解析】
[1]
每分钟要涌出4.8m3的水，每分钟涌出水的质量
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×4.8m3＝4.8×103kg
水泵每分钟所做的功
W＝Gh＝mgh＝4.8×103kg×10N/kg×5m＝2.4×105J
[2]水泵的功率
4．200J
0
【解析】
[1]拉力做的功
W=Fs=20N×10m=200J
[2]小车在水平地面上前进，在重力方向上没有移动距离，故重力做功为0，重力的功率也为0。
5．＝
＝
＞
【解析】
[1]当物体在水平在做匀速直线运动时，物体在水平方向受到拉力和滑动摩擦力，因为物体处于平衡状态，所以拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以拉力等于滑动摩擦力，当两个物体运动速度不同时，对接触面的压力以及接触面的粗糙程度都相同，说明滑动摩擦力相同，即物体所受拉力相同。
[2]物体所受拉力相同，当速度为3m/s时物体在水平方向运动的距离为10m，当速度为2m/s时物体在水平方向运动的距离为10m，根据公式可知，这两次做功相同。
[3]两次物体所受拉力相同，第一种情况的速度大于第二种情况的速度，根据公式可得第一种情况的功率大于第二种情况的功率。
6．800
400
增大受力面积减小压强
【解析】
[1]由题意可知，雪橇处于受力平衡状态，故雪橇受到马的拉力F与受到路面的摩擦力f相等，故可得雪橇受到的摩擦力为
[2]由题意可知，马拉车的时间为
t=100min=6000s
故马拉车的功率为
[3]雪橇底部做的比较宽大，是为了增大与路面的接触面积从而减小压强。
7．D
【解析】
A．时间不确定，功率越大的机器做的功不一定多，故A错误；
B．牵引力不确定，汽车发动机功率越大，汽车的速度不一定大，故B错误；
C．单位时间内做功越多则功率越大，故C错误；
D．机车的功率不变，由P=Fv可知机车要想获得大的牵引力，可以放慢速度，故D正确。
故选D。
8．D
【解析】
功率是表示做功快慢的物理量，功率大说明做功快，或者是相同的时间内做功多，而不能说明做功的多和少；故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．B
【解析】
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。
10．C
【解析】
小昕跟爷爷体重相同，都从一楼上到三楼，即体重G和高度h都相同，根据W=Gh可知，两人上楼时做功相同；小昕是很快跑上去的，用时少，爷爷是慢慢走上去的，用时多，根据可知，小昕的功率大。
故选C。
11．B
【解析】
甲、乙两台机器的功率之比
12．C
【解析】
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。
13．B
【解析】
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。
14．A
【解析】
由题知AB＝BC，物体下落时重力不变，根据W＝Gh可知，物体在AB段和BC段重力做的功相等，即W1＝W2；由于物体在自由下落时做加速运动，且AB＝BC，根据v＝
可知，物体在BC段运动的时间短，根据P＝可知，物体在BC段重力做功的功率较大，即P1＜P2。
故选A。
15．A
【解析】
小华同学登楼时对重物做功
则他对对重物做功的功率
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
16．C
【解析】
A．由图象知道，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，则重力相等，对水平面的压力相等；同一水平面上，则接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；由于物体两次均做匀速直线运动，说明物体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＝f
故B错误；
C．由图象知道，0～6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又知两次拉力相等，由W＝Fs知道
，0～6s两次拉力对物体所做的功
W1＞W2
故C正确；
D．0～6s，时间相同，且W1＞W2，由
知道，0～6s两次拉力对物体做功的功率
P1＞P2
故D错误。
故选C。
17．D
【解析】
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。
18．D
【解析】
A．0~6s直线斜率大于6~12s直线斜率，所以0~6s速度大于6~12s速度，故物体在10s时的速度小于4s时的速度，故A错误；
BD．同一物体沿同一水平面运动，则压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以物体受到的摩擦力大小不变，因物体做匀速直线运动，则拉力等于摩擦力，所以0~6s物体所受的拉力等于6~12s物体所受的拉力；从图中可以看出，0~6s过程中通过的路程为3m，6~12s过程中通过的路程为1m，而两过程中拉力相同，由W=Fs可知，0~6s拉力对物体所做的功大于6~12s拉力对物体所做的功，故B错误，D正确；
C．由于拉力相同，但0~6s过程中的速度大于6~12s过程中的速度，根据P=Fv可知，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C错误。
故选D。
19．BD
【解析】
AB．功率相等的两汽车，在相同的时间内，根据W=Pt，做功之比为1:1，故A错误，B正确；
CD．在相同的时间内匀速通过的路程之比为2:1，根据，速度之比为2:1，两车所受牵引力之比为
故C错误，D正确。
故选BD。
20．BD
【解析】
A．由图象可知，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，则重力相等，对水平面的压力相等，同一水平面上，则接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等，由于物体两次均做匀速直线运动，说明物体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相同，故B正确；
C．0~8s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又知两次拉力相等，根据W=Fs可知，0~8s两次拉力对物体所做的功W1＞W2，故C错误；
D．0~8s，时间相同，且W1＞W2，根据，0~8s两次拉力对物体做功的功率P1＞P2，故D正确。
故选BD。
21．ACD
【解析】
A．由丙图可知，在0到2s内，物体速度为零，说明物体处于平衡状态，此时水平方向物体所受的拉力和静摩擦力二力平衡，摩擦力等于拉力等于3N，故A正确；
B．由丙图可知，在2s到4s内，物体做加速直线运动，4s到6s内物体做匀速直线运动，此时拉力和滑动摩擦力是二力平衡，滑动摩擦力等于此时的拉力等于5N，两个阶段接触面所受的压力以及接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力相同，即在2s到4s内摩擦力不变等于5N，故B错误；
C．4s到6s内拉力大小为5N，速度为2m/s，力F做功的功率为
故C正确；
D．在t=6s时，将F撤掉，物体水平方向只受滑动摩擦力，所以物体做减速直线运动，此过程物体质量不变，速度减小，所以动能减小，故D正确。
故选ACD。
22．BCD
【解析】
A．提升距离相同，甲用时少，根据，甲速度大，故A错误；
B．匀速直线运动的物体受到平衡力作用，即拉力等于其重力，甲的重力大于乙的重力，由G=mg可知，甲的质量大于乙的质量，故B正确；
C．G甲＞G乙，高度h相等，由W=Gh可知，W甲＞W乙，故C正确；
D．因为W甲＞W乙，甲时间小于乙时间，根据，甲功率大，故D正确。
故选BCD。
23．（1）12N；（2）9.6J；（3）1.2W
【解析】
解：（1）扫地机器人受到的重力
G＝mg＝1.2kg×10N/kg＝12N
（2）牵引力所做的功
W＝Fs＝6N×1.6m＝9.6J
（3）牵引力做功的功率
答：（1）扫地机器人受到的重力为12N。
（2）牵引力所做的功为9.6J。
（3）牵引力做功的功率为1.2W。
24．（1）450N，方向竖直向上；（2）1.8×104
J；
【解析】
（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。
25．(1)168km；(2)4500N；(3)6.76×105J
【解析】
解：(1)行驶时间
玲玲家到大围山景区的路程
(2)汽车的功率
P=80kW=80000W
速度
v=72km/h=20m/s
根据可知牵引力
由于车匀速行驶，车受到的阻力等于牵引力，即轿车匀速行驶过程中所受的阻力
f=F=4500N
(3)玲玲的重力
G=mg=52kg×10N/kg=520N
玲玲克服重力做的功
W=Gh=520N×1300m=6.76×105J
答：(1)玲玲家到大围山景区的路程是168km；
(2)若该车的发动机输出功率恒定为80kW，轿车匀速行驶过程中所受的阻力是4500N；
(3)玲玲质量为52kg，当她登上离地面高度约为1300米的山顶时，玲玲克服重力做的功是6.76×105J。
26．（1）12m；（2）4.8×104J；（3）2.2×104W
【解析】
解：（1）由图乙可知，电梯匀速上升的速度为v=2m/s，匀速运动的时间为t=6s，故电梯匀速上升的高度为
（2）由题意可知，对重的重力为
对重下降高度h=12m，故对重的重力做的功为
（3）由受力分析可知，
G对重+F=G轿箱+G额定载重
故电动机钢丝绳对轿厢的拉力为
故电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为
P=Fv=1.1×104N×2m/s=2.2×104W
答：（1）匀速上升的高度为12m；
（2）对重的重力做的功为4.8104J；
（3）电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为2.2104W。