北师大版八年级下9.4功率 同步练习(含解析)

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名称 北师大版八年级下9.4功率 同步练习(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-04-05 06:33:33

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北师大版八年级下 9.4 功率 同步练习
一、单选题
1.下列物理量中,表示做功快慢的是(  )
A.机械效率 B.功率 C.机械能 D.压强
2.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
3.甲、乙两个集装箱质量相同。先用起重机将甲集装箱以1m/s的速度提升10m,再将乙集装箱以2m/s的速度提升10m,那么起重机(  )
A.第一次做功多,功率大 B.第二次做功多,功率大
C.两次做功一样多,功率一样大 D.两次做功一样多,第二次功率大
4.如图所示,重600N的物体在大小为100N的水平拉力作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为60%。在此过程中下列选项正确的是( )
A.物体与地面间的滑动摩擦力为100N
B.拉力F做的功为100J
C.额外功的功率是8W
D.绳子自由端移动的速度为0.3m/s
5.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
6.图甲所示,超超在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下说法正确的是(  )
A.0~3s内推力小于摩擦力
B.3s~6s内木箱处于平衡状态
C.6s~9s内木箱所受摩擦力大小为3N
D.9s~12s内推力做功的功率大小为6W
7.如图所示,木板A放在一水平面上,用16N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的木板A以0.3m/s的速度在水平地面上匀速运动,物体B相对于地面静止,弹簧测力计示数为2N,若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法正确的是(  )
A.木板A与地面的摩擦力为2N
B.滑轮向右移动的速度为0.3m/s
C.物块B受到的摩擦力为2N,方向水平向左
D.绳子拉木板的功率为2.4W
8.2020年1月25日到2020年2月2日,从相关方案的设计完成,到正式投入使用,仅用了8天时间就建成的武汉火神山医院,彰显的不仅是中国速度,更是战胜疫情的坚强决心。如图所示,为了在最短的时间完成地面基础建设,上百台挖掘机同时工作,其目的是增大所有挖掘机总的(  )
A.机械效率 B.功 C.功率 D.有用功
9.某机器的功率是1000瓦,这句话的物理意义是(  )
A.表示这台机器能做1000瓦的功
B.表示这台机器能做1000焦的功
C.表示这台机器每秒能做1000瓦的功
D.表示这台机器每秒能做1000焦的功
10.如图1所示,水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下,物块(体积忽略不计)从区域①的最左端从静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象。则(  )
A.拉力在区域①中做功的功率比②的小 B.物块在区域①上所受的摩擦力等于2N
C.物块在区域③上运动的时间可能为1s D.区域①路面的粗糙程度比②的大
二、填空题
11.某校举行了春季趣味运动会,如图所示是物理老师某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像,已知物理老师的质量为60kg,则在1min内克服重力所做的功为__________J,他跳绳的功率为__________W。(g取10N/kg)
12.甲、乙两人进行爬楼比赛,两人从同一幢教学楼的底楼爬上五楼,已知甲、乙两人体重之比为5:6,乙上楼所用的时间是甲的1.5倍,甲、乙两人爬楼的功率之比为______。
13.若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图甲所示。则在20﹣25s时间内,轿车运动的距离是_____m,该过程发动机做的功是____J,轿车在运动过程中受到的阻力是____N。
14.在粗糙水平面上有一个重为200N的物体,小明用15N的水平推力使其以2m/s的速度沿力的方向匀速运动了20s,则在此过程中小明做功的功率为______W,物体重力所做的功为______J。
15.小明对所学的一些物理量进行归纳,请你帮他补全空格处的内容,第(1)、(3)两空只需填个物理量名称______、______、______。
三、综合题
16.人体就像一部复杂的智能系统,其中包含许多物理知识:
(1)如图所示,人的前臂可以看成杠杆,肘关节是支点,哑铃的压力是阻力,上臂中的肌肉对前臂施加的力是动力。从以上情形来分析,这个杠杆是一个______(省力/费力/等臂)杠杆,这个杠杆的好处是______;
(2)正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W,那么在4s内心脏做的功是______J。
17.2015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.
18.如图所示为某型号压路机,其部分参数如下表,其中,振动频率30Hz,是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次。(g取10N/kg)
(1)压路机静止时对水平路面的压力是______N;钢轮的质量大,与地面______小,对地面的压强大。
(2)若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力,振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离,则以表中较大激振力和较大振幅工作1min,激振力对路面所做的功是多少?______功率是多大?( )
整机质量/kg 18000 钢轮振动频率/Hz 30 行驶速度/km/h 2.5/9.8
钢轮振动振幅/mm 2.0/1.0 发动机功率/kW 110 钢轮激振力/103N 320/160
19.阅读短文,回答问题
“会飞的船”鲲龙AG600
如图甲所示,我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机鲲龙AG600。AG600使用四台WJ﹣6涡轮螺旋桨发动机,每台发动机功率约为3800kW。无论在陆地还是水面它都能实现平稳起降。当鲲龙AG600停泊在水上时,宽大的船体保障它浮在水面。需要起飞时,螺旋桨发动机产生强力,拉动它在水面上加速滑跑,从而利用机翼产生升力,将飞机从水面上托起来,成为在空中飞行的航船。
鲲龙AG600的最大起飞质量可达53.5t。实施水上救援时,一次可救援50名遇险人员或装载相应重量的救援物资,是世界上最大的水陆两用飞机。
(1)鲲龙AG600在水面上加速滑跑时受到 ______(选填“平衡力”或“非平衡力“);
(2)当停泊在水面上的空载鲲龙AG600接收到搭乘人员后,所受浮力 ______(选填“变大”、“变小”或“不变”),它将 ______(选填“上浮一些”、“下沉一些”或“位置不变”)。鲲龙飞机满载时排开水的体积约为 ______m3(g取10N/kg);
(3)若鲲龙AG600全速飞行1小时,其四台螺旋桨发动机做的功大约为 ______J。在飞行过程中,若它受到的所有力同时消失,则它会 ______;
(4)鲲龙AG600机翼的截面设计成图乙所示的形状,便于获得升力,用学过的物理知识解释其中的道理。______
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
表示做功快慢的物理量是功率,它等于做的功与做功时间的比值。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.B
【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。
3.D
【详解】
由于起重机匀速提升集装箱,故起重机对集装箱的拉力等于重力;甲、乙两集装箱质量相同,则重力相同,提升高度相同,由W=Fs可知起重机两次做的功相同。起重机提升乙集装箱的速度大于提升甲的速度,根据
P==Fv=mgv
知,第二次功率大。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.C
【详解】
物体运动的距离为
由图可知,绳子的股数为2,则绳子端移动的距离为
绳子端移动的速度为
总功为
滑轮组的机械效率为60%,根据可知,有用功为
因为物体克服摩擦力做功,所以摩擦力为
额外功为
额外功的功率为
故选C。
5.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。
6.D
【详解】
A.由图丙知,0~3s,木箱处于静止状态,所受的静摩擦力与推力是一对平衡力,它们的大小相等,故A错误;
B.由图丙知,3~6s,木箱做加速运动,不是处于平衡状态,故B错误;
CD.由图丙知,9~12s,木箱做匀速直线运动,速度为1m/s,由图乙知,此时木箱受到的推力为6N,那么所受的摩擦力也等于6N,因为木箱处于平衡状态,水平方向上的摩擦力和推力是一对平衡力。此时间段,推力做功的功率
P=Fv=6N×1m/s=6W
6~9s,木箱做减速运动,但此时间段木箱对平地的压力和接触面的粗糙程度与匀速直线运动时间段内的相同,所以所受的摩擦力大小也为6N。故C错误,D正确。
故选D。
7.D
【详解】
A.因为不计滑轮重、绳重和滑轮摩擦,拉力F=16N,根据动滑轮的特点可知,每段绳子上的力为8N。又因为弹簧测力计的示数为2N,物体B相对于地面静止,所以物体B与木板A之间的摩擦力为2N。木板受到向右的绳子拉力等于地面的摩擦力加上B的摩擦力,所以地面对木板A的摩擦力是
fA=8N-2N=6N
故A错误;
B.木板A的移动速度为0.3m/s,动滑轮的移动速度等于拉力F的移动速度,等于木板移动速度的二分之一,大小为0.15m/s,故B错误;
C.物块B始终静止,由力的平衡条件可得,物块B受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数为2N,方向水平向右,故C错误;
D.绳子拉木板的功率是
故D正确。
故选D。
8.C
【详解】
建成一所医院所做的有用功是相同的,为了减小做功的时间(缩短工期),根据可知,需要增大挖掘机的功率,所以,上百台挖掘机同时工作,其目的是增大所有挖掘机总的功率。
故选C。
9.D
【详解】
由知,功率的物理意义为:单位时间内做功的多少,故1000瓦的物理意义,是指这台机器每秒可以做功1000J。
故选D。
10.A
【详解】
A.由题知,在区域①和②,拉力大小相等,两段区域长度相等,根据W=Fs可知,拉力在这两段区域做的功相等;由图2可知,物块在区域①运动时间为2s,在区域②运动时间为1s,根据 可知,拉力在区域①中做功的功率比②的小,故A符合题意;
B.由图2可知,物块在区域①上运动时速度增大,则它受力不平衡,拉力大于摩擦力,所以它所受的摩擦力小于2N,故B不符合题意;
C.物块在区域②上运动时,速度不变,则拉力和摩擦力为平衡力,大小相等,运动时间为1s,,物块在区域③上运动时,撤去了拉力,水平方向上只受摩擦力,速度将减小,所以它的时间大于1s,故C不符合题意;
D.物块在区域①运动时,速度增大,拉力大于摩擦力,物体在区域②运动时,速度不变,拉力等于摩擦力,而拉力不变,所以在区域①受到的摩擦力比区域②的小,因为压力不变,所以区域①路面的粗糙程度比②的小,故D不符合题意。
故选A。
11. 5400 90
【详解】
[1][2]如图可计算1min跳绳个数为
由图可知每次跳起高度为6cm,合0.06m,则1min克服重力做功为
W=nGh=150×60kg×10N/kg×0.06m=5400J
由可求功率为
12.5︰4
【详解】
甲、乙两人都从同一幢教学楼的底楼爬上五楼,则上升高度相同, 由W=Gh得
由乙上楼所用的时间是甲的1.5倍得
由 得
13. 150 4.5×105 3000
【详解】
[1]由图像可知,在20﹣25s时间内,轿车运动的速度为30m/s,则轿车运动的距离为
s=vt=30m/s×5s=150m
[2]因轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,所以轿车发动机做功
W=Pt=9×104×5J=4.5×105J
[3]轿车运动过程中受到的阻力
f=3000N
14. 30 0
【详解】
[1] 则在此过程中小明做功的功率为
[2] 小明用15N的水平推力在水平面上推,物体仅仅在水平面上运动,在竖直方向上没有距离,故重力不做功,重力做的功为零。
15. 质量 物质 功率
【详解】
(1)[1]质量是物体的一种属性,不随物体位置、形状、状态及温度而变化。
(2)[2]密度和比热容是物质的一种特性。
(3)[3]功率表示物体做功快慢的物理量。
16. 费力 省距离 6
【详解】
(1)[1][2]如图,在人的前臂用力举起一个物体时,其支点在O点,哑铃的压力是阻力,上臂中的肌肉对前臂施加的力是动力,因此,阻力臂大于动力臂,是一个费力杠杆,但可以省距离。
(2)[3]根据可得心脏做的功
17. 小 1.8×104N 力的作用是相互的 1.44×105W
【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.
18. 接触面积越小
【详解】
(1)[1]压路机的重量被接触面完全承担,所以压路机对地面的压力等于压路机的重力,即压力为
[2]压强与压力大小和受力面积有关,质量越大,与地面接触面积越小压强就越大。
(2)[3]由表格可知,较大激振力为,较大振幅为2mm,则1min,激振力对路面所做的功为
[4]做功的功率为
19. 非平衡力 变大 下沉一些 53.5 5.5×1010 做匀速直线运动 见详解
【详解】
解:(1)[1]鲲龙AG600在水面上加速滑跑时,其运动的状态发生了变化,所以受到非平衡力的作用;
(2)[2]当停泊在水面上的空载鲲龙AG600接收到搭乘人员后,飞机自身的重力增大,飞机漂浮,受到的浮力等于自身的重力,重力变大,则所受浮力变大;
[3]根据F浮=ρ水gV排可知,水的密度不变,浮力变大,则排开的水的体积会变大,它将下沉一些;
[4]鲲龙飞机满载时受到的浮力为
F浮=G排=m排g=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N
根据阿基米德原理可知,鲲龙飞机满载时排开水的体积约为
(3)[5]由题目可知,四个发动机的总功率
P=4×3800×103W=1.52×107W
则根据得,1h做功为
W=Pt=1.52×107W×3600s=5.5×1010J;
[6]在飞行过程中,若它受到的所有力同时消失,根据牛顿第一定律可知,它的运动状态不变,将做匀速直线运动;
(4)[7]飞机的机翼上表面空气流速大,下表面空气流速小。由于流体压强与流速有关,流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大,所以飞机机翼上表面受到向下的压强小,下表面受到向上的压强大,于是产生了一个向上的压强差,正是这个向上的压强差为飞机提供了向上的升力。
答案第1页,共2页
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