人教版八年级下册 11.2 功率 同步练习
一、单选题
1.小王同学用25s的时间从教学楼一楼走到三楼,则他上楼消耗的功率最接近( )
A.1.2W B.12W C.120W D.1200W
2.甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,则下面说法正确的是( )
A.甲做功比乙做功快一些 B.甲做的功比乙做的功多
C.甲做功所用的时间更少 D.乙做功比甲做功快一些
3.星期天的早晨小明去登山采用两种路径登山,一种是从东面陡坡登上山顶,用了15分钟;另一种是从西面缓坡登上山顶,用了7分钟(设山下地面相平,不计摩擦)。则下列说法正确的是( )
A.从东面登山,克服自身重力做功多一些
B.从东面登山和从西面登山,克服自身重力做功一样多
C.从东面登山的功率大
D.两种登山方式功率一样大
4.如图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末,爸爸开车带着小艳出去游玩,途中,这辆汽车在1h的时间内,在水平路面上匀速行驶了72km,消耗汽油6kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23kW,汽油的热值为4.6×107J/kg,g=10N/kg。则关于上述lh的行驶过程,不考虑流体压强的条件,下列分析正确的是( )
A.该汽车对路面的压力大于1.5×104N B.该汽车克服阻力做的功是2.3×104J
C.该汽车的牵引力是1.5×103N D.该汽车发动机的效率是30%
5.小王同学用20s的时间从教学楼一楼走到三楼,则他上楼消耗的功率最接近( )
A.1800W B.180W C.18W D.1.8W
6.关于功和功率的说法中正确的是( )
A.物体沿力的方向移动的距离越多则力做的功就越多
B.力做的功越多,力的功率就越大
C.力做的功越快,力的功率就越大
D.做功时间越长,做功越大
7.小明的教室在三楼,当他以正常的速度从一楼上到三楼时,以下数据中最接近实际的是( )
A.小明上楼所用的时间约为10s
B.小明上升的高度约为9m
C.小明做功约为300J
D.小明做功的功率约为100W
8.在平直高速公路上,甲乙两车以不同的速度匀速行驶,若甲乙两车的功率之比为2∶3,牵引力之比为4∶5,则甲乙两车的速度之比为( )
A.8∶15 B.15∶8 C.6∶5 D.5∶6
9.如图所示,两名运动员,甲比乙高,若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,则( )
A.乙做功较多,功率较小
B.甲做功较多,功率较大
C.甲、乙做功相等,乙的功率大
D.甲做的功较多,甲、乙功率相等
10.下列关于功率的说法正确的是( )
A.根据可知,力对物体做功时间越长,其功率越大
B.根据可知,力对物体做功越多,其功率越大
C.根据P=Fv可知,汽车的功率一定时牵引力大小与速度大小成正比
D.根据P=Fv可知,汽车的功率一定时牵引力大小与速度大小成反比
二、填空题
11.比较做功快慢有两种方法,一是在______相同的情况下比较______;二是在______相同的情况下比较______。以上运用的科学方法是______。
12.攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。一位攀岩者体重为520N,背着质量为8kg的背包,用时10min登上高为3m的峭壁。他做功的平均功率是 ___________。(g=10N/kg)
13.如图,重为20N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80cm,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。
14.小华和妈妈去超市购物,超市地面水平,她们将17kg物品放在小推车中水平推行,小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车自重130N,所受阻力是总重的0.15倍。(g取10N/kg)
(1)在0~10s内,水平推力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)阻力,阻力大小为______N。
(2)10~20s内水平推力做了多少功______?
(3)10~20s内水平推力的功率多大______?
(4)第15秒小推车的机械能______(选填“大于”、“小于”或“等于”)第5秒小推车的机械能。
三、简答题
15.司机在驾驶汽车时,要上坡前总会把挡位从高速挡调到低速挡,这样才能顺利上坡,这是为什么?当行驶过程中遇到突发事件时,刹车后,汽车并没有立即停下而会继续运动一段距离,这又是为什么?请用学过的物理知识解释这两个现象。
16.小强和小亮想比较上楼功率的大小,他们同时开始登楼,小强先登到楼顶,为此小强说自己上楼功率大,你认为这种说法对吗?为什么?
四、综合题
17.电动汽车是环保的交通工具,行驶时蓄电池给电动机供电。某新型电动汽车电动机输出功率保持恒定,该电动车蓄电池最大容量80kW·h,能行驶的最大距离为180km,电动机的效率为75%,已知当车速为54km/h时,能提供2000N的牵引力,整个行驶过程中电动车所受阻力保持不变。
(1)该电动机的输出功率为___________W;
(2)该新型电动汽车从静止开始启动后到电池耗尽前的运动状态是___________;
A.一直加速 B.一直匀速 C.先加速后匀速 D.先加速后减速
(3)在行驶过程中的最大速度为___________m/s。
18.2015年10月,我国研发的平流层飞艇“圆梦”号(如图甲)首飞成功.飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层,其推进系统有太阳能电池提供能量.推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停.
(1)飞艇气囊内的气体密度比艇外的空气密度______(选题“大”、“小”).若飞艇的气囊体积为3×104m3,则飞艇在平流层受到的浮力约为_______N.(平流层空气密度取 0.06kg/m3,g取10N/kg)
(2)飞艇悬停时,推进器将空气推向后方获得向前的推力,说明_______________________;飞艇所受空气阻力与风速的关系如图乙,推进器的功效(功效是指推进器的推力与功率的比值)为0.01N/W,当平流层风速为40m/s时,飞艇推进器的功率为________W.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
小王同学的质量约为50kg,每一层楼的高度为3m,从一楼走到三楼,上升的高度为6m,
他上楼时做的功
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J
用20s从一楼走到三楼,则他上楼时的功率
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.A
【解析】
【详解】
AD.功率是表示物体做功快慢的物理量,甲的功率比乙的大,则甲做功比乙做功快,故A正确,D错误;
B.功率数值上等于功与时间的比值。因为甲的功率比乙的大,所以在相同时间内,甲做的功比乙多,故B错误。
C.因为甲的功率比乙的大,由可知,做同样多的功,甲所用的时间更少,题中没有说明做功一样,故C错误。
故选A。
3.B
【解析】
【分析】
【详解】
AB。由于登山上升高度相同,根据,可知两种登山方式克服自身重力做功一样多,故A错误,B正确;
CD.由功率公式可得,两种登山方式克服重力所做的功相同,但用时不同,用时短的功率大,所以从西面登山的功率比从东面登山的功率大,故CD错误。
故选B。
4.D
【解析】
【详解】
A.汽车在水平路面上匀速行驶时,在竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力,所以两力大小相等,由力的作用是相互的,所以汽车对路面压力大小等于支持力,由于汽车重力不知,所以汽车对路面压力大小不能确定,故A错误;
B.汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,汽车在牵引力作用下通过的距离等于汽车在阻力作用下通过的距离,由得,汽车牵引力做的功等于汽车阻力做的功,由可得,汽车克服阻力做的功
故B错误;
C.汽车的行驶速度
由可得,汽车的牵引力
故C错误;
D.汽车消耗汽油6kg完全燃烧放出热量
所以汽车发动机的效率
故D正确。
故选D。
5.B
【解析】
【分析】
【详解】
中学生的质量约为60kg,每一层楼的高度为3m,从一楼走到三楼,上升的高度为6m,小王同学上楼时做的功
W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×6m=3600J
用20s从一楼走到三楼,则他上楼时的功率
故选B。
6.C
【解析】
【详解】
A.做功多少等于力和距离的乘积,物体沿力的方向移动的距离多,但不知道力的大小,所以不能确定力做功的多少,故A错误;
B.功率等于单位时间内做功的大小,在单位时间内做功越多,功率越大,故B错误;
C.功率是反映做功快慢的物理量,力做的功越快,功率越大,故C正确;
D.做功时间越长,如果功率很小,做的功也不一定多,故D错误。
故选C。
【点睛】
根据可知,当W一定时,t越大,P越小;当P一定时,t越大,W越大;当t一定时,P越大,W越大,可见,W、P、t三者的关系需要用到控制变量法,另外“做功越快,功率越大”这种说法是正确的。
7.D
【解析】
【详解】
A.中学生爬楼一层楼用时15s,上到三楼用时30s,故A不符合题意;
B.一层楼的高度约3m,从一楼上到三楼的高度约6m,故B不符合题意;
C.中学生的体重约G=500N,从一楼上到三楼做的功约
W=Gh=500N×6m=3000J
故C不符合题意;
D.小明做功的功率约
故D符合题意。
故选D。
8.D
【解析】
【分析】
【详解】
根据
可知甲乙两车的速度之比为
故选D。
9.B
【解析】
【详解】
两人举起杠铃质量相同,杠铃受到的重力 ,甲比乙高,举起的高度 ,举起杠铃做功等于克服杠铃重力做的功,因此举起杠铃做的功
举起杠铃用的时间相同, 做功功率
由以上分析可知,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.D
【解析】
【详解】
A.由可知,力对物体做功的多少未知,力对物体做功时间越长,其功率不一定越大,故A错误;
B.由可知,力对物体做功时间长短未知,力对物体做功越多,其功率不一定越大,故B错误;
CD.由P=Fv可知,当汽车发动机功率一定时,牵引力F的大小与运动速度v成反比,故C错误,D正确。
故选D。
11. 时间 做功多少 做功 时间长短 控制变量法
【解析】
【详解】
[1][2][3][4]为了比较物体做功的快慢,可以在相同的时间内,比较做功的多少;可以做相同的功,比较做功时间长短。
[5]控制其中一个因素不变,改变另一个因素,用到控制变量法。
12.3W
【解析】
【详解】
由题知
G人=520N
m包=8kg
背包的重力
G包=m包g=8kg×10N/kg=80N
则人和背包的总重力
G=G人+G包=520N+80N=600N
攀岩时克服总重力做功
W=Gh=600N×3m=1800J
用时
t=10min=600s
他做功的平均功率
13. 0 32
【解析】
【详解】
[1]小球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=80cm=0.8m
重力做功
W=Gh=20N×0.8m=16J
重力做功的功率
P===32W
14. 大于 45 360J 36W 大于
【解析】
【详解】
(1)[1][2]根据速度v随时间t变化的关系图像知道,在0~10s内小车加速运动,所以水平推力大于阻力;阻力大小是
(2)[3]10~20s内小车匀速运动,则F推=F阻=45N,小车的速度v=0.8m/s,所以小车运动的距离
水平推力做的功为
(3)[4]10~20s内水平推力的功率
(4)[5]小推车的机械能为动能,根据动能的大小由质量和速度决定可知,m不变,小推车在第15s的速度大于在第5s的速度,所以第15秒小推车的机械能大于第5秒小推车的机械能。
15.见解析所示
【解析】
【分析】
本题考查力学简答。
【详解】
汽车在上坡时,受到的阻力较大,要想顺利上坡,则需要更大的牵引力。由
可知,在功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大,此时更容易上坡,所以在要上坡时,司机往往要把汽车的挡位从高速调到低速;刹车后,汽车仍继续向前运动,这是因为刹车时,虽然地面给汽车一个阻力,但原来运动的汽车由于具有惯性仍要向前运动,所以不会立即停下来。
【点睛】
中等题。失分的原因是:
①对生活中汽车上坡时受力分析不到位,不知道在上坡时所受阻力更大;
②不能由推导出,从而不知道功率一定时,速度和力的关系;
③对惯性的理解不够,不了解常见的惯性现象。
16.这种说法错误;因为小明同学上楼梯的过程就是克服其重力做功的过程,根据功率的计算公式P= =可以看出:功率的大小与体重、楼层高度和爬楼时间都有关系,小强和小亮爬楼高度相同,时间多少确定,但体重不确定,所以功率大小不能确定.
【解析】
【详解】
根据功率的定义,即可知,要比较功率的大小,应知道功的大小和时间的长短,小强选登上楼顶,只能说明用时短,不能说明功率大,故说法是错误的;
要比较功率的大小,根据可知,功率的大小与自身质量、楼层高度和爬楼时间都有关系,根据时间,楼层的高度相同,时间可以比较长短,但两人的质量大小未知,所以是无法准确比较出功率大小的.
17. 3×104 C 25
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]该电动机输出功率为
P=Fv=2000N×54×m/s=3×104W
(2)[2]电动机从静止到运动这个过程,速度增加,做加速运动。而电动机的输出功率是保持恒定的,所以速度增加时,牵引力减小,牵引力减少到等于阻力时,保持不变,速度也保持不变,做匀速运动,所以C选项正确。
(3)[3]由题意知,电动机的效率为75%,则电动机做的有用功
W有=75%W=75%×80×3.6×106J=2.16×108J
而整个过程中能行驶的最大距离为180km,那么最小的索引力
那么行驶的最大速度为
18. 小 1.8×104N 力的作用是相互的 1.44×105W
【解析】
【详解】
(1)飞艇能够在空气上浮,根据浮沉条件,说明气囊内的气体密度比艇外的空气密度小;飞艇排开空气的体积与气囊体积相等,即V排=3×104m3,则飞艇在平流层受到的浮力约为F浮=ρ空气gV排=0.06kg/m3×10N/kg ×3×104m3=1.8×104N.
(2)因物体间力的作用是相互的,所以推进器将空气推向后方就能获得向前的推力,使飞艇悬停;由乙图图像可知,飞艇受到的阻力与风速的平方成正比,设f=kv2,则k=,将图像中(800,720)的点带入得:k===0.9N/(m/s)2,则飞艇受到的阻力与风速的关系为:f=0.9N/(m/s)2v2,当风速为v=40m/s时受到的阻力为f=0.9N/(m/s)2v2=0.9N/(m/s)2×(40m/s)2=1440N,因此时飞艇悬停,所以水平方向上推力等于阻力,即推力F=f=1440N.因推进器的功效为=0.01N/W,则飞艇推进器的功率为P===1.44×105W.
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