北师大版八年级下9.4功率同步练习（有解析）

北师大版八年级下 9.4 功率 同步练习
一、单选题
1．物理学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图象中能用阴影面积表示某物理量的是（　　）
A． B． C． D．
2．下列有关学校的几个说法中最接近实际的是（　　）
A．教室里面学生课桌的高约12dm
B．下课的音乐声传播的速度约340km/h
C．6月下旬的沈阳，坐在教室的同学们感觉热了，教室里的温度约30
D．一名普通中学生正常上楼的功率约200W
3．以相同功率正常匀速行驶的两辆汽车，在相同时间内两车通过的路程之比为2:1，下列说法正确的是（　　）
A．两车所做功之比是2:1
B．两车所做功之比是1:1
C．两车所受牵引力之比是2:1
D．两车速度之比是1:2
4．如图是一个小球自由下落过程的频闪照片（间隔时间相等）的一部分，物体由A点落下相继经过B、C两点，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则它们的大小关系是（　　）
A．W1＞W2 P1＜P2 B．W1＜W2 P1＞P2
C．W1＞W2 P1＞P2 D．W1＜W2 P1＜P2
5．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
6．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程（s）—时间（t）关系如图所示，下列正确的是（　　）
A．物体20s时的速度大于8s时的速度
B．0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力
C．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功
D．0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率
7．两个物体的重力之比为2:3，如果让它们在相同的高度落下，着地时所用时间之比是2:1。则这个过程中，重力做的功之比及重力的功率之比分别为（　　）
A．2:3，3:2 B．2:3，1:3 C．1:1，1:2 D．1:2，1:3
8．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．P19．如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F作用下沿水平面以2m/s的速度匀速运动，此时弹簧测力计的示数是8N，若滑轮绳子、弹簧测力计的重力和摩擦力均不计，那么物体A与水平面的摩擦力以及2s内F的功率分别为（　　）
A．16N，16W B．16N，32W C．8N，16W D．8N，32W
10．如图所示，某同学进行爬竿训练，爬上竿顶后，再从竿顶顺竿滑到地面，每次所用时间各不相同，下列说法正确的是（　　）
A．向上爬竿过程中动能转化为重力势能
B．下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变
C．向上爬竿时受到的摩擦力方向向下
D．下滑时间短的那次速度大，重力做功快
二、填空题
11．重500N的物体，在100N的水平拉力作用下，沿水平地面以0.5m/s的速度匀速运动10s，在这个过程中，拉力所做功的功率是______W，重力做功为______J。
12．人们要认识事物，就要对事物进行描述，从而引入相应的物理量。如：为了描述物体运动的快慢，引入了物理量“速度”；为了描述________，我们引入了物理量“________”。
13．两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s﹣t图像如图所示，根据图像，两次物体所受的拉力：F1______F2；0～6s两次拉力对物体所做的功：W1______W2；0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1______P2。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）
14．学校举行了一次登山比赛，小莉和小娟体重之比为5∶6，爬到山顶，小莉用时50min，小娟用时45min，则小莉和小娟做功之比是______，爬山功率之比是______。
15．如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，甲物体是边长为30cm的正方体，重为110N，用绳连接在A点且绳拉直，OA=40cm，乙物体重为40N，对杠杆压力的力臂OB=40cm；现用F=5N的水平拉力使乙物体以0.5m/s的速度从B点向右做匀速直线运动，为了让杠杆始终保持水平平衡，乙物体能够到达的与O点的最远距离为______cm，此过程中拉力F做功的功率为______W。
三、综合题
16．目前的太阳能汽车已真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染．在光照5～6 小时的条件下，某款太阳能汽车日均发电量 8～10kW h，可以驱动汽车行驶80km 左右．在无光照或长途出行需求下，该款太阳能汽车配备有常规锂电池同样可以用充电桩充电，该款太阳能汽车的车轮与地面的接触面积约为 200cm2， 整车质量约为 680kg．
（1）汽车的驾驶员和乘客必须使用安全带，这是为了防止汽车紧急刹车时乘员由于具有_____而被撞伤．
（2）这款太阳能汽车空车静止在水平地面上时对地面的压强是多少____？
（3）如果光照 5h，发电量为 8kW h，则太阳能电池板发电的平均功率是多大___？ 若 8 kW h 的电能可供该车匀速直线行驶 80km，则该车行驶时所受的阻力大约是多少_____？
17．阅读短文，回答问题．
如图甲所示，2019年4月国产第二艘航母完成第五次出海试航，航母搭载的舰载机质量为5150kg，舰载飞机与甲板的总接触面积为5000cm2．飞机的推重比是指飞机发动机所产生的总推力与飞机总重量的比值．该舰载机以720km/h速度飞行时的推重比为1.2．
（1）下列说法中错误的是( )
A．航母的外壳采取硬度大的特种钢板制成的
B．航母静止在海面上受到平衡力
C．舰载机加速起飞过程中，惯性将变大
D．航母从江面航行到海面，航母将上浮一些
（2）海上刮西风，为便于舰载机起飞，航母航向应调整为________（选填“向东”或“向西”）航行．舰载机降落到甲板后，会受到阻拦索的阻挡而减速，是为了防止飞机因________继续滑行而掉入海中．
（3）舰载飞机对甲板的压强为________Pa．若因执行任务其中两架舰载机起飞后，则航母排开海水的体积减少了________m3．（海水的密度为1.03×103kg/m3，g取10N/kg）
（4）舰载机以720km/h速度飞行1080km，需要________h，其发动机推力的功率为________W（可以认为舰载机的总重不变）．
（5）航母上的工作人员在不同海域取样部分海水，并利用以下方法测量某次取得的海水的密度．方法：取一个圆柱形杯身的杯子（杯子厚度忽略不计），先在其中装水密封后，放在水平桌面上，如图乙所示；再将杯子分别倒置在盛有水和海水的容器中，静止后杯子内外液面高度差如图丙和丁所示，则图丁中所取样的海水密度为________kg/m3．（水的密度为1.0×103kg/m3）
18．工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上．如图,汽车车厢高度h=1m,斜面长度s=2m,工人师傅用平行于斜面F=500N的力把G=700N的重物匀速推到车上．求
(1)重物在斜面上受到的摩擦力方向是______(选填“平行于斜面向下”“平行于斜面向上”或“垂直于斜面”)
(2)把重物由底端推至顶端,用了5s,推力的功率是多大______
(3)在推重物的过程中,斜面的机械效率是多大______
(4)重物在斜面上受到的摩擦力是多大______
19．智能机器人目前能够为人类在很多方面进行高效率 高精准度的服务，在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书管理员的工作，提供整理图书 读者咨询等服务 下表是某智能机器人图书管理员“小A”（如图甲）的部分参数（机器人“小A”自身携带一组可充电电池）
参数名称 电源电压/V 质量/kg 最大负重/N 电池充电功率/W
数据 48 16 200 2.5
请解答下列问题∶（g取10N/kg）
（1）机器人“小A”以最大负重在图书馆中水平匀速直线运动40m，用时100s，期间受到地面的摩擦力为重力的0.1倍，以下说法中不正确的是( )
A．“小A” 在水平匀速直线运动时，受到地面的摩擦力为36N
B．“小A”托着书本水平匀速直线运动过程中，对书本没有做功
C．“小A”匀速运动的速度为0.4m/s
D．“小A”在匀速直线运动过程中，克服摩擦力做功的功率是640W
（2）“小A”每天需将1944kg图书从借阅处分批搬回0.5m高的书架上，“小A”每天搬运这批图书做的功是多少？_____________为补充“小A”每天搬运这批图书所消耗的电能，需对“小A”的电池进行充电，若充电效率为90%，为此每天应至少为“小A”的电池充电多少时间____________？
（3）如图乙所示为显示“小A”负重部分的电路原理图，电源电压为12V，图中R为压力传感器，其阻值随所受压力变化图像如图丙所示，R0为定值电阻，阻值为5Ω。闭合开关S，若“小A”在搬书时，负重由0逐渐增至最大，求电压表示数的变化范围___________
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．横坐标表示功，纵坐标表示功率，阴影部分面积是功和功率乘积，无意义，故A不符合题意；
B．横坐标表示时间，纵坐标表示功率，阴影部分面积是功率和时间乘积，表示功，故B符合题意；
C．横坐标表示功率，纵坐标表示功，阴影部分面积是功和功率乘积，无意义，故C不符合题意；
D．横坐标表示时间，纵坐标表示功，阴影部分面积是功和时间乘积，无意义，故D不符合题意。
故选B。
2．C
【解析】
【详解】
A．学生课桌的高约，故A不符合题意；
B．音乐声传播的速度约，故B不符合题意；
C．6月下旬的沈阳，坐在教室的同学们感觉热了，教室里的温度约，故C符合题意；
D．一名普通中学生正常上楼的功率约，故D不符合题意。
故选C。
3．B
【解析】
【详解】
AB．两车功率相同，根据可知，在相等的时间内做的功相等，即两车所做的功之比为1:1，故A错误，B正确；
C．由W＝Fs可得，两车所受牵引力之比为
故C错误；
D．由可得
故D错误。
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
由图可知
AB且同一物体的重力大小不变，则根据
可知，小球在AB段重力做的功小于BC段重力做的功，即
W1＜W2
又间隔时间相等，即小球在AB段和BC段所用的时间相等，根据
可知，小球在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率，即
P1＜P2
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
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，故AC错误；
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，故B正确，D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图，12~24s斜率小于0~12s，斜率越大速度越大，故物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误；
B．两段都是匀速直线运动，拉力等于摩擦力，因为压力和粗糙程度没变，所以摩擦力没变，拉力相同，故B错误；
C．0~12s运动距离6m，12~24s运动距离2m，因为拉力相同，根据W=Fs，0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，故C正确；
D．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，时间相同，根据，0~12s拉力做功的功率大于12s~24s拉力做功的功率，故D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
从相同的高度落下，则重力做的功之比
功率之比
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
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，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
由图中可知，弹簧测力计的示数为8N，因绳子上的拉力处处相等，故绳端的拉力F为8N，图中为动滑轮，因滑轮绳子、弹簧测力计的重力和摩擦力均不计，则由受力分析可知，物体A在水平方向上所受水平面的摩擦力等于两股绳子的拉力，即
f=2F=2×8N=16N
因动滑轮上有两股绳子承重，故绳端移动的速度为物体A移动速度的两倍，即
v绳=2v物=2×2m/s=4m/s
由P=Fv可得，F的功率为
P=Fv绳=8N×4m/s=32W
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．向上爬竿过程中，人的质量不变，不能确定速度是否变化，因不能确定动能是否变化，该同学的质量不变，高度增大，因而重力势能增大，不能确定由动能转化而来，故A错误；
B．因为下滑过程中，人对竿的压力可能发生变化，而接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小可能发生变化，故B错误；
C．向上爬竿时，该同学受重力作用相对于竿有向下滑的趋势，因而受到的摩擦力方向向上，故C错误；
D．每次均从竿顶下滑到底端，运动的距离相等，由可知时间知的那次速度最大，所用时间最短，该同学的重力不变，每次下滑的高度相同，则每次重力做功相等，由知，重力做功快。
故选D。
11． 50 0
【解析】
【分析】
【详解】
[1]拉力所做功的功率
[2]物体在水平地面上运动，重力的方向是竖直向下的，物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0。
12． 物体做功的快慢 功率
【解析】
【详解】
[1][2]在物理学中，用速度描述物体运动的快慢，表达式是；用功率描述物体做功的快慢，表达式是。
13． ＝ ＞ ＞
【解析】
【详解】
[1]由图像可知，两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，受到的滑动摩擦力不变，因此时物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，所以两次物体所受的拉力F1＝F2。
[2][3]由图像可知，0～6s内物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程，而拉力F1＝F2，由W=Fs可知，W1＞W2。0～6s内两次拉力对物体做功的时间相同，而W1＞W2，由可知，两次拉力做功的功率大小关系为P1＞P2。
14． 5∶6 3∶4
【解析】
【详解】
[1]小莉和小娟体重之比为G1∶G2＝5∶6，登山h相同，根据W＝Gh可得，小莉和小娟两人爬到山顶做功比为
[2]小莉和小娟所用时间之比为
所以小明、小刚两人爬山的功率比为
15． 110 2.5
【解析】
【详解】
[1]为了让杠杆始终保持水平平衡，甲物体对地面的压力恰好为0时，乙物体能够到达的距离最远，由此可知：此时绳子对A点的拉力为
设此时乙向右运动到C位置，由杠杆的平衡条件可得
则
[2]根据
可得，拉力F做功的功率
16． 惯性 3.4×105Pa 1600W 360N
【解析】
【详解】
（1）一切物体都有惯性，汽车的驾驶员和乘客必须使用安全带，这是为了防止汽车紧急刹车时乘员由于具有惯性而被撞伤．(2) 汽车的自重：G＝mg＝680kg×10N/kg＝6800N，汽车对地面的压强：p＝＝3.4×105Pa；(3) 太阳能电池板发电的平均功率:P＝＝1.6＝1600W; 该车匀速直线行驶,则牵引力等于阻力，由W＝Fs可得，该车行驶时所受的阻力f＝F＝＝360N.
17． C 向西 惯性 1.03×105 10 1.5 1.236×107 1.1×103
【解析】
【详解】
第一空． A．钢的硬度大，所以可用作用航母的外壳，故A正确，不符合题意；
B．航母静止在海面上，处于平衡状态，受到力是平衡力，故B正确，不符合题意；
C．惯性与质量有关，舰载机加速起飞过程中，质量不变，惯性不变，故C错误，符合题意；
D．航母从江面航行到海面，始终处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，重力不变，受到的浮力不变，海水的密度大于江水的密度，根据F浮=ρ液gV排可知海水中排开液体的体积较小，会上浮一些，故D正确，不符合题意．
第二空． 海上刮西风，“辽宁号”航向应调整为向西行驶，飞机迎风起飞，机翼上面空气流速会更大，压强更小，更有利于飞机起飞；
第三空．舰载机降落到甲板后，为了防止飞机由于惯性继续滑行而掉入海中，受到阻拦索的阻挡而减速；
第四空．舰载飞机的重力
G=mg=5150kg×10N/kg=51500N，
对甲板的压力
F=G= 51500N，
舰载飞机对甲板的压强
p==1.03×105Pa；
第五空．根据F浮=G舰载机总=ρ海水gV排得排开海水体积减小量：
ΔV排==10m3；
第六空．舰载机飞行的时间
t==1.5h；
第七空．舰载机的速度
v=720km/h=200m/s，
该舰载机以720km/h速度飞行时的推力
F=1.2G=1.2×51500N=61800N，
发动机推力的功率
P==Fv=61800N×200m/s=1.236×107W；
第八空．设杯子的底面积为S，杯子在水中和在海水中受的浮力相等，
F浮水=F浮海水，
ρ水gV排=ρ海水gV排′，
ρ水g（V水+Sh2）=ρ海水g（V水+Sh3），
水的体积V水=Sh1，图中h1=0.10m，h2=0.032m，h3=0.02m，
解得：ρ海水=1.1×103kg/m3．
18． 平行于斜面向下 200W 70% 150N
【解析】
【详解】
第一空．摩擦力与物体运动方向相反，所以把重物匀速推到车上时，摩擦力方向平行于斜面向下；
第二空．推力做的总功：W总=Fs=500N×2m=1000J；
推力做功的功率是：；
第三空．推力做的有用功：W有=Gh=700N×1m=700J，
推力做功的机械效率：；
第四空．根据W总=W有+W额得额外功为：
W额= W总-W有=1000J-700J=300J，
再根据W额= fs得，重物在斜面上受到的摩擦力是：
．
19． D 9720J 1.2h 1.2~3V
【解析】
【详解】
（1）[1]A．机器人“小A”以最大负重时的总重力
G总=mg+G负重=16kg×10N/kg+200N=360N
则受到地面的摩擦力
f=0.1G总=0.1×360N=36N
故A正确，不符合题意；
B．托着书本水平匀速直线运动过程中，机器人“小A”对书本有力的作用，但书本没有沿力的方向移动距离，所以不做功，故B正确，不符合题意；
C．机器人“小A”匀速运动的速度
故C正确，不符合题意；
D．克服摩擦力做的功
W=fs=36N×40m=1440J
克服摩擦力做功的功率
故D错误，符合题意。
故选D。
（2）[2]“小A”每天搬运这批图书做的功
W书=G书h=m书gh=1944kg×10N/kg×0.5m=9720J
[3]充电存储的电能
充电时间
（3）[4]由图乙可知：R0与R串联，电压表测量R0两端的电压；由图丙可知负重为0时，压力传感器的阻值R=45Ω，根据串联电路的特点和欧姆定律可知电路中的电流为
则电压表示数
由图丙可知“小A”承受的最大压力为200N时，压力传感器的阻值=15Ω，根据串联电路的特点和欧姆定律可知电路中的电流为
则电压表示数
所以，电压表示数的变化范围为1.2V~3V。