沪科版物理八年级同步提优训练：10.4做功的快慢（有答案）

第四节　做功的快慢
1　比较做功的快慢　　　　　　　
1.如图1所示,两名同学将相同的重物从一楼搬到三楼,所用时间不同。由图中提供的信息,判断下列说法中正确的是(　　)
A.图甲中的同学做功多,做功快
B.图乙中的同学做功多,做功快
C.做功相同,图甲中的同学做功时间少,做功快
D.做功相同,图乙中的同学做功时间多,做功快
2　功率　　　　　　　
2.下列是四名同学关于功率知识的讨论发言,你认为他们的发言中不正确的是 (　　)
A.陈红说:“瓦特是功率的单位。”
B.张华说:“功率是表示物体做功快慢的物理量。”
C.郑辉说:“功率等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。”
D.向莉说:“1 kW=1000 W。”
3　功率的比较与计算　　　　　　　
3.(2021宜昌)小勇放学后,背着重40 N的书包沿水平路面走了200 m,用时3 min,又用1 min爬上了大约9 m高的四楼回到了家,小勇的重力为600 N。则他在回家过程中对书包所做的功为　　　　J,他所做总功的功率是　　　　W。
4.某同学在10 s内做了5个“引体向上”,他的质量为60 kg,每次上升的高度为40 cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是　　 　J,10 s内做功的功率为　　 　W。(g取10 N/kg)
5.(2021大庆)小明同学设计了如图1甲所示的滑轮组装置,当施加图乙所示随时间变化的水平拉力F时,重物的速度v随时间t变化的关系如图丙所示。不计绳重、滑轮重及滑轮摩擦,绳子对滑轮的拉力方向近似看成水平方向。在0~1 s内,重物受到地面的摩擦力为
　　　　N,在2~3 s内,拉力F做功的功率为　　　　W。
6.(2021大庆)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平地面做直线运动,其路程-时间关系如图1所示,下列说法正确的是 (　　)
A.物体20 s时的速度大于8 s时的速度
B.0~12 s物体所受的拉力大于12~24 s物体所受的拉力
C.0~12 s拉力做的功大于12~24 s拉力做的功　
D.0~12 s拉力做功的功率小于12~24 s拉力做功的功率
7.(多选)如图1所示,用20 N的拉力向上拉动绳子,使重为50 N的物体5 s内匀速升高5 m,绳重和摩擦不可忽略,则下列说法错误的是 (　　)
A.克服物体重力所做的功为250 J
B.动滑轮重为10 N
C.物体上升的速度为1 m/s
D.拉力做功的功率为40 W
8.(2021百色)如图1所示为一款新型无人驾驶电动汽车。在某次性能测试中,汽车沿平直的公路匀速行驶。行驶过程中汽车受到的阻力为1500 N,在180 s的测试时间内汽车匀速行驶了1800 m。求:
(1)汽车受到的牵引力。
(2)此过程中汽车牵引力所做的功。
(3)牵引力做功的功率。
4　功率的测量　　　　　　　
9.小明想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率(不计绳重)。
(1)实验需要测量的物理量:①用　　　　(填测量器材)测量自己的质量m;②测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);③用　　　　(填测量器材)记录跳n次所用的　　　　(填物理量与其对应字母)。
(2)跳绳时平均功率的表达式:P=　　　　。
(3)小明和小华两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则　　　　。
A.频率相同,体重大的功率大
B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小
D.体重相同,跳的时间长的功率大
(4)小华要想提高跳绳测试的成绩,请你从物理学角度为他提出一条合理建议: 　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
10.质量为45 kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图1所示。根据图像可估算出该同学在1 min内克服重力做功的平均功率为(g取10 N/kg)(　　)
A.45 W B.135 W
C.169 W D.270 W
1.C　[解析] 由图可知,两人做功相同,但做功时间不同,所以做功的快慢不同,做功用时少的同学做功快,即图甲中的同学做功快。
2.C　[解析] 功率是表示物体做功快慢的物理量,它等于物体所做的功与做功所用时间之比。
3.360　24　[解析] (1)小勇在水平路面上行走时,对书包的作用力竖直向上,但在竖直方向上移动的距离是0,此过程对书包做功为0 J;
在登楼时,将书包提升,克服书包重力做的功:
W=G书包h=40 N×9 m=360 J,
即他在回家过程中对书包所做的功为360 J。
(2)他在回家过程中克服自身重力所做的功:
W'=G人h=600 N×9 m=5400 J;
他所做的总功:W总=W+W'=360 J+5400 J=5760 J,
总时间:t=3 min+1 min=4 min=240 s,
他所做总功的功率:P===24 W。
4.240　120
[解析] 该同学做一次“引体向上”克服重力做的功:W=Gh=mgh=60 kg×10 N/kg×0.4 m=
240 J,10 s内做功的功率:P====120 W。
5.300　300　[解析] (1)在0~1 s内,拉力F1=100 N,由图丙可知,物体在0~1 s内速度为0,处于静止状态,从动滑轮上直接引出的绳子股数n=3,则在0~1 s内,重物受到地面的摩擦力:f=3×
F1=3×100 N=300 N。
(2)由图丙可知在2~3 s内,重物做匀速直线运动,v=0.5 m/s,由图甲可知,拉力F=200 N,
从动滑轮上直接引出的绳子股数n=3,绳子自由端在水平方向运动的速度:v'=3v=3×0.5 m/s=
1.5 m/s,拉力做功的功率:P总===Fv'=200 N×1.5 m/s=300 W。
6.C　[解析] 由图像可知,0~12 s和12~24 s物体以不同的速度做匀速直线运动,而0~12 s物体通过的路程是6 m,12~24 s物体通过路程为2 m,因为相同时间内通过的路程越大,速度越大,因此0~12 s过程中的速度大于12~24 s过程中的速度,即物体20 s时的速度小于8 s时的速度,故A错误;由图像可知,物体在0~12 s和12~24 s均做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,同一物体对同一水平地面的压力相等,接触面的粗糙程度不变,故物体受到的摩擦力相等,所以
0~12 s物体所受的拉力等于12~24 s物体所受的拉力,故B错误;由上述可知,0~12 s物体所受的拉力等于12~24 s物体所受的拉力,物体0~12 s通过的路程大于12~24 s通过的路程,由W=Fs可知,0~12 s拉力做的功大于12~24 s拉力做的功,故C正确;0~12 s拉力做的功大于12~24 s拉力做的功,而通过两段路程所用时间相同,根据P=可知,0~12 s拉力做功的功率大于12 s~24 s拉力做功的功率,故D错误。
7.BD　[解析] 克服物体重力所做的功:WG=Gh=50 N×5 m=250 J,故A说法正确,不符合题意;由图可知,n=3,若不计绳重和摩擦,则F=(G+G动),故动滑轮的重力:G动=nF-G=3×20 N-50 N=
10 N,当绳重和摩擦不可忽略时,动滑轮的重力应小于10 N,故B说法错误,符合题意;5 s内物体上升的速度:v===1 m/s,故C说法正确,不符合题意;绳子自由端移动的距离:s=nh=3×5 m=
15 m,绳子自由端移动的速度:v'===3 m/s,则拉力的功率:P===Fv'=20 N×3 m/s=60 W,故D说法错误,符合题意。
8.(1)由于汽车匀速行驶,所以汽车受到的牵引力等于阻力,即F牵引=F阻=1500 N。
(2)此过程中汽车牵引力做的功:
W=F牵引s=1500 N×1800 m=2.7×106 J。
(3)牵引力做功的功率:
P===1.5×104 W。
9.(1)①磅秤　③停表　时间t　(2)　(3)A
(4)降低跳起高度
10.B　[解析] 由图可知,该同学跳绳一次所需时间为 s,间隔 s,即完成一次跳绳所需时间为 s,该同学每秒跳绳3次,每分钟跳180次,他在跳绳的过程中,需要克服自身重力做功,他在1 min内克服重力做功的平均功率为P====135 W。
本题用图像提供信息,观察图像,根据图像确定跳绳一次所需要的时间及两次间隔的时间是解答本题的关键。求解跳绳时克服重力做功的平均功率的思路是P==。