物理(苏科版)九上提高版：11.4功率
一、选择题
1.速度是表示物体运动快慢的物理量，它是用路程和时间的比值来定义的。初中物理经常用到这种定义物理量的方法，下列物理量中所采用的定义方法与速度不同的是( )
A.密度 B.压强 C.功 D.功率
【答案】C
【解析】密度是物体质量与体积的比值，压强是压力与受理面积的比值，功率是功与时间的比值。功是力与在力的方向上通过的距离的乘积，不是用比值法定义的。
2.甲、乙两人爬楼梯比赛，已知两人体重之比为，爬完相同楼高所用的时间之比为，则甲、乙两人爬楼梯的功率之比为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】两人爬同一楼梯，高度相同，由功率公式可得：
故选A.
已知重力和时间，又因为高度相同，所以可算功率.
本题中甲乙两人爬楼梯，路径不同，但他们在力的方向上竖直方向上移动的距离是相同的.此类题目经常考查.
3.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甲＞P乙 B.P甲＜P乙 C.P甲=P乙 D.无法比较大小
【答案】A.【解析】解：由图象可知，当做功时间相同时，W甲＞W乙，
由P=W/t可知，P甲＞P乙.
4.雨滴在空中运动时所受到的阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从同一高度落下，其质量分别为M、m，落到地面前均已做匀速直线运动，则在落地前瞬时重力的功率之比为( )
A.M：mB.C.D.
【答案】D
【解析】因为落到地面前均已做匀速直线运动，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到的阻力：f=mg=kv2，所以雨滴的速度：v=，
，
则两雨滴的重力功率之比：。
5.如甲图所示，小明用弹簧测力计水平拉木块，使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离，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.两次木块都作匀速直线运动 B.两次木块受到的摩擦力一样大
C.两次拉力对木块做的功一样多 D.两次拉力对木块做功的功率一样大
【答案】D
【解析】A、由乙图可知，两次路程和时间都成正比，故两次木块都做匀速直线运动。故A正确；
B、用弹簧测力计拉着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；且压力大小和接触面的粗糙程度不变，则摩擦力大小相同，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，由可知，两次拉力对木块做的功一样多。故C正确；
D、从图象中可看出，相同时间内第一次通过的路程大于第二次，所以第一次的速度大于第二次的速度，木块所受的拉力不变，根据公式可知，第一次拉力做功的功率大。故D错误。
故选：D。
有图象分析物体的运动情况；
先判断木块两次的运动状态，然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系。
根据作用在物体上的拉力和在拉力方向上通过的距离，利用公式比较两次做功的多少。
根据决定功率的因素即木块的拉力和木块的速度进行分析。
此题考查了二力平衡的条件、摩擦力大小的决定因素、速度的计算等知识点。图象是形象描述物理状态、物理过程和物理规律的常用工具，也是应用数学知识解决物理问题的一个重要方面，它不仅可以使抽象的概念直观形象，也能使动态变化过程更为清晰。
6.在春季运动会上，小华参加跳绳比赛，他1min跳了120次，每次最大腾空高度为20cm，该同学身体的质量是50kg.试估算他在跳绳过程中克服重力做功的功率最接近于( )
A.100W B.200W C.40W D.1200W
【答案】B
7.两名运动员甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃，所用的时间相等，则在以下情况下,力对物体做的功有( )
A.甲做功较多，功率较大
B.甲做功较多，功率较小
C.甲做功较多，甲、乙功率相等
D.甲、乙做功相等，乙的功率较大
【答案】A
【解析】两名运动员甲比乙高，则甲举起杠铃比乙的高度高，由于他们举起相同质量的杠铃，则由W=Fs=Gh=mgh，甲比乙做功多，因举起的时间相同，由P=W/t，则甲的功率大.应选A.8.学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案，其中可行的是( )。
(1)控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，算出功率进行比较。(2)控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，算出功率进行比较。(3)测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较。
A.只有(1) B.只有(1)(2) C.只有(2)(3) D.(1)(2)(3)
【答案】D
【解析】这是探究功率的问题，其探究原理是P＝＝＝，所以要测得功率就要测出体重，登楼用的时间，爬楼的高度。三个方案都可以。
9.如图所示，一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则下列关系正确的是( )
A.W1=W2P1＜P2 B.W1=W2P1=P2 C.W1=W2P1＞P2 D.W1≠W2P1≠P2
【答案】A
【解析】AB=BC，根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；小球在自由下落时做加速运动，根据可知，小球在BC段运动的时间短，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。
10.体育课上,小刘同学用500N的推力,在1.2s时间内使重40N的铅球沿推力方向向斜上方移动了1.2m,而后铅球离手向前继续运动8m落地。小刘推铅球时的功率是( )
A.500W B.40W C.50W D.4W
【答案】A
【解析】推力对铅球做的功W=Fs=500N×1.2m=600J,当铅球离手后,小刘对铅球没有力的作用,铅球由于惯性向前继续运动8m落地,小刘对铅球不做功,则小刘推铅球时的功率P===500W。
11.一次体育课上，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
【解析】甲、乙两同学从同一位置爬杆到顶端，
爬杆上升的高度h相同，
又，甲、乙两同学的体重：：1，
甲、乙两同学爬杆做功：
：：：：1，
甲、乙两同学爬杆所用时间：
：：：5，
甲、乙两同学爬杆做功功率：
。
故选：A。
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。
本题理解爬竿运动是克服自身重力做功是解答本题的关键。
12.物体在水平地面上做直线运动，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；当物体运动的速度和时间图象如图乙时，受到的水平推力为两次推力的功率分别为、则下列关系正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由图象甲可知，物体作匀速直线运动，速度大小为；
由图象乙可知，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，摩擦力没变，故受到的水平推力为；
已知，由可得，两次推力的功率。
故选：B。
根据甲图可求得速度，由图象可知，物体做匀速直线运动，
根据速度时间图象确定物体做匀速直线运动的阶段，并读出速度大小，由此可知两次水平推力的关系；最后利用可知其功率关系。
此题考查了学生对图象问题的分析能力，能从图象中得出相关的信息，然后结合功和功率的计算公式进行计算求解，是中考的热点考题。
二、填空题
13.)小茜和胖胖体重分别为400N和700N,小茜从地面一楼上到四楼用时50s,胖胖从地面一楼上到二楼用时30s。则两人相比,胖胖克服自身重力做功的功率比较 。
【答案】小
【解析】上楼时,人需要克服自身重力做功,每层楼的高度约为3m,一楼到四楼的高度h1=3m×(4-1)=9m,一楼到二楼的高度h2=3m,则小茜做的功W1=G1h1=400N×9m=3600J,胖胖做的功W2=G2h2=700N×3m=2100J;小茜克服自身重力做功的功率P1===72W,胖胖克服自身重力做功的功率P2===70W,比较可知,胖胖克服自身重力做功的功率比较小。
14.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，则升降机电动机至少做_______J的功，功率至少_______W。
【答案】(1).1.8×104(2).1.8×103
【解析】【解析】重物从楼的1层上升到5层，升高距离h=3m×4=12m，
克服物体重力做功W=Gh=1500N×12m=1.8×104J，
由于升降机电动机工作时，要克服摩擦做一部分额外功，所以升降机电动机至少做1.8×104J的功；
根据可得，
升降机电动机的功率.
15.正常人的心脏推动血液流动的功率为，那么在1h内，心脏做功______J，这些功能将一个质量为60kg的人匀速举高______m。
【答案】54009
【解析】由得心脏做功：
；
由于得举高的高度：
；
故答案为：5400；9。
利用功率的计算公式得求解心脏所做的功，利用功的变形公式求解被提升的高度。
本题考查做功和高度的计算，解决此类问题要结合功的计算公式分析求解，关键是考查学生灵活应用所学物理知识的能力。
16.铁路提速要解决的一个重要技术问题是提高机车牵引力功率。已知匀速行驶时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即f=kv2,当列车分别以180km/h和60km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车的牵引力功率之比为 。
【答案】27∶1
【解析】已知列车匀速行驶时所受阻力与速度的平方成正比,即f=kv2,当列车在水平轨道上匀速行驶时,牵引力等于阻力,即F=f=kv2,所以功率P=Fv=kv3,当列车分别以180km/h和60km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时,===。
17.如图所示,有一重为10N的小球在水平桌面上以4m/s的速度匀速向右滚动了1m后飞出桌面,经0.5s后落在离桌面右边缘2m远的地面上。若桌高1.25m,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。
【答案】025
【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=1.25m,重力做功W=Gh=10N×1.25m=12.5J,功率P===25W。
18.小明同学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时间图象如图所示，根据图象，则：两次物体运动的速度：______；两次物体所受的拉力______；两次拉力对物体做功的功率：______均填“”“”“”
【答案】
【解析】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；
同一物体的重力不变，则对水平面的压力不变；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；由于物体两次都做匀速直线运动，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：；
由图象可知，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，根据可知，两次拉力对物体所做的功：；
时间相同都是，根据可知，两次拉力对物体做功的功率：。
故答案为：；；。
比较相同时间内物体两次通过的路程，或者比较物体通过相同路程两次所用时间得出速度的大小；
根据力的平衡和摩擦力大小的影响因素分析两次物体所受的拉力的大小；
从图中得出物体两次通过的路程的大小关系，然后利用分析两次拉力对物体所做的功的大小；利用分析两次拉力对物体做功的功率大小。
根据图象或图表探究物质的规律是近两年来出现较多的题目，图象可以使我们建立更多的感性认识，从表象中去探究本质规律，体验知识的形成过程。此题涉及到的知识点较多，综合性很强。
三、实验探究题
19.学校进行实验室仪器升级工程，买了30套，每套质量为10kg的物理实验器材，每套器材一箱.某实验员需要把这批实验器材搬运到7m高的物理实验室.
(1)实验员至少需要做多少功？(不考虑他克服自身重力所做的功，取g=10N/kg)
(2)如图所示，假设他身体可以提供的功率P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，那么他每次搬运的实验器材 箱.
(3)不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间是多少秒？
【答案】【考点】功的计算；功率的计算.
【分析】(1)已知实验器材数量和质量求出总质量，然后求总重力，已知被升高的高度，即可利用W=Gh求克服重力做的功，
(2)已知总质量，可求出一箱的质量，由图可看出功率最大时所搬运的物体质量，从而可求他每次搬运的箱子数.
(3)已求出做的功，要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，根据P=计算出最短时间.
【解析】(1)物理实验器材的总质量m=30m0=30×10kg=300kg，
则这批实验器材的总重力：G=mg=300kg×10N/kg=3000N，
实验员搬运器材至少做的功：
W=Gh=3000N×7m=2.1×104J；
(2)由图象可知，人体提供的功率最大时，每次搬运的器材质量m′=30kg，
由于一箱器材质量m0=10kg，则一次需要搬运箱数n===3；
(3)要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，由图象可知最大功率P=70W.
根据P=可得最短时间：t===300s.
答：(1)该实验员至少需要做功2.1×104J；(2)3；(3)他搬运这批实验器材的最短时间为300s.
四、解答题
20.小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12s，小明重450N，自行车重250N，轮子与地面的总接触面积是，是速度V随时间t变化的关系图象，小明在时刚好到达这段路程的中点，是动力F随时间t变化的关系图象。
请问小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压强为多大？
在内，自行车所受的摩擦阻力是多少？自行车克服摩擦阻力做了多少功？此时功率是多少？
自行车在内的平均速度是多少？保留小数点后两位
【答案】解：小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压力：
，
对地面的压强：
；
由速度时间图象可知，自行车在做匀速直线运动，速度，
由牵引力时间图象可知，在牵引力大小，
所以摩擦力：；
根据可得，内行驶的路程：
，
自行车克服摩擦力做功：
，
此时功率为：
；
内行驶的路程：，
小明在时刚好到达这段路程的中点，
所以，通过的路程，
自行车在内的平均速度：
。
答：请问小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压强为；
在内，自行车所受的摩擦阻力是30N；自行车克服摩擦阻力做功900J；此时功率是180W；
自行车在内的平均速度是。
【解析】小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压力等于小明与自行车的重力之和，又知轮子与地面的总接触面积，利用计算压强大小；
观察速度时间图象，电动自行车在速度越来越快，，速度不再变化；观察牵引力时间图象，在牵引力大小不变，由于电动车匀速运动，牵引力等于摩擦力，求出摩擦力的大小；根据求出内行驶的路程，利用可求得电动车克服摩擦力做了多少功，再利用求解功率；
求出通过的路程，利用计算平均速度。
此题考查压强的大小计算、速度公式及其应用、功和功率的计算、二力平衡的条件的应用等，重点考查了学生利用所学知识分析解决实际问题的能力，是一道综合性很强的题目，关键是读懂图象，并能从图象中获得相关信息加以计算。
21.一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,那么,在考试100min的时间内心脏做的功是多少 利用这些功可以把一个质量为50kg的中学生匀速举高多少m (g=10N/kg)
【答案】9000J18m
【解析】由P=可得,心脏做的功W=Pt=1.5W×100×60s=9000J;中学生的体重G=mg=50kg×10N/kg=500N,由W=Gh可得,中学生被匀速举高的高度:h===18m。
22.一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶，当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时，耗时15min，汽车发动机的牵引力为4000N。求：
(1)汽车行驶的速度。
(2)汽车发动机牵引力做的功。
(3)汽车发动机牵引力的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】题目已知条件有多余，应该注意排除干扰因素。(1)计算速度公式中，路程应为汽车行驶的实际长度5.4km，而不是0.5km。(2)汽车发动机牵引力做的功应该是牵引力与汽车通过距离的乘积，与汽车重力无关。物理(苏科版)九上提高版：11.4功率
一、选择题
1.速度是表示物体运动快慢的物理量，它是用路程和时间的比值来定义的。初中物理经常用到这种定义物理量的方法，下列物理量中所采用的定义方法与速度不同的是( )
A.密度 B.压强 C.功 D.功率
2.甲、乙两人爬楼梯比赛，已知两人体重之比为，爬完相同楼高所用的时间之比为，则甲、乙两人爬楼梯的功率之比为
A. B. C. D.
3.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甲＞P乙 B.P甲＜P乙 C.P甲=P乙 D.无法比较大小
4.雨滴在空中运动时所受到的阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从同一高度落下，其质量分别为M、m，落到地面前均已做匀速直线运动，则在落地前瞬时重力的功率之比为( )
A.M：mB.C.D.
5.如甲图所示，小明用弹簧测力计水平拉木块，使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离，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.两次木块都作匀速直线运动 B.两次木块受到的摩擦力一样大
C.两次拉力对木块做的功一样多 D.两次拉力对木块做功的功率一样大
6.在春季运动会上，小华参加跳绳比赛，他1min跳了120次，每次最大腾空高度为20cm，该同学身体的质量是50kg.试估算他在跳绳过程中克服重力做功的功率最接近于( )
A.100W B.200W C.40W D.1200W
7.两名运动员甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃，所用的时间相等，则在以下情况下,力对物体做的功有( )
A.甲做功较多，功率较大
B.甲做功较多，功率较小
C.甲做功较多，甲、乙功率相等
D.甲、乙做功相等，乙的功率较大
8.学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案，其中可行的是( )。
(1)控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，算出功率进行比较。(2)控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，算出功率进行比较。(3)测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较。
A.只有(1) B.只有(1)(2) C.只有(2)(3) D.(1)(2)(3)
9.如图所示，一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则下列关系正确的是( )
A.W1=W2P1＜P2 B.W1=W2P1=P2 C.W1=W2P1＞P2 D.W1≠W2P1≠P2
10.体育课上,小刘同学用500N的推力,在1.2s时间内使重40N的铅球沿推力方向向斜上方移动了1.2m,而后铅球离手向前继续运动8m落地。小刘推铅球时的功率是( )
A.500W B.40W C.50W D.4W
11.一次体育课上，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
12.物体在水平地面上做直线运动，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；当物体运动的速度和时间图象如图乙时，受到的水平推力为两次推力的功率分别为、则下列关系正确的是
A. B. C. D.
二、填空题
13.)小茜和胖胖体重分别为400N和700N,小茜从地面一楼上到四楼用时50s,胖胖从地面一楼上到二楼用时30s。则两人相比,胖胖克服自身重力做功的功率比较 。
14.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，则升降机电动机至少做_______J的功，功率至少_______W。
15.正常人的心脏推动血液流动的功率为，那么在1h内，心脏做功______J，这些功能将一个质量为60kg的人匀速举高______m。
16.铁路提速要解决的一个重要技术问题是提高机车牵引力功率。已知匀速行驶时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即f=kv2,当列车分别以180km/h和60km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车的牵引力功率之比为 。
17.如图所示,有一重为10N的小球在水平桌面上以4m/s的速度匀速向右滚动了1m后飞出桌面,经0.5s后落在离桌面右边缘2m远的地面上。若桌高1.25m,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。
18.小明同学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时间图象如图所示，根据图象，则：两次物体运动的速度：______；两次物体所受的拉力______；两次拉力对物体做功的功率：______均填“”“”“”
三、实验探究题
19.学校进行实验室仪器升级工程，买了30套，每套质量为10kg的物理实验器材，每套器材一箱.某实验员需要把这批实验器材搬运到7m高的物理实验室.
(1)实验员至少需要做多少功？(不考虑他克服自身重力所做的功，取g=10N/kg)
(2)如图所示，假设他身体可以提供的功率P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，那么他每次搬运的实验器材 箱.
(3)不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间是多少秒？
四、解答题
20.小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12s，小明重450N，自行车重250N，轮子与地面的总接触面积是，是速度V随时间t变化的关系图象，小明在时刚好到达这段路程的中点，是动力F随时间t变化的关系图象。
请问小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压强为多大？
在内，自行车所受的摩擦阻力是多少？自行车克服摩擦阻力做了多少功？此时功率是多少？
自行车在内的平均速度是多少？保留小数点后两位
21.一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,那么,在考试100min的时间内心脏做的功是多少 利用这些功可以把一个质量为50kg的中学生匀速举高多少m (g=10N/kg)
22.一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶，当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时，耗时15min，汽车发动机的牵引力为4000N。求：
(1)汽车行驶的速度。
(2)汽车发动机牵引力做的功。
(3)汽车发动机牵引力的功率。
