名称 | 人教版物理八下第十一章 第二节 《功率》小节测试 | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 824.6KB | ||
资源类型 | 试卷 | ||
版本资源 | |||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2022-04-04 16:26:55 |
P乙 D.无法确定
【答案】C
【考点】功率的计算
【解析】【解答】由图可知,当做功时间相同时,甲物体所做的功大于乙物体所做的功,根据P= 可知,甲物体的功率大于乙物体的功率,即P甲>P乙。
故答案为:C。
【分析】结合图像,利用功率计算公式P= 分析比较。
3.(2021九上·晋城期中)在水平地面上,小文在10s内用60N力沿水平方向拉着重为160N的小车前进了5m,则小文的功率是( )
A.800W B.80W C.300W D.30W
【答案】D
【考点】功率的计算
【解析】【解答】小文的功率是
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用力和距离的乘积计算做功,功和时间的比值计算功率。
4.(2020九上·清新期末)下列关于功和功率的说法,正确的是( )
A.机器的功率越大,做的功越多
B.机器做的功越少,功率越小
C.机器的功率越小,做功越慢
D.挖掘机的功率越大,所挖的土就越多
【答案】C
【考点】功率的概念;功率的计算
【解析】【解答】A.机器的功率越大,做功越快,但是由于时间不确定,做功多少就不确定,A不符合题意;
B.功率的大小由功和时间共同决定,B不符合题意;
C.功率是描述做功快慢的物理量,机器的功率越小,做功越慢,C符合题意;
D.挖掘机的功率越大,说明挖土越快,挖土的多少还与挖土时间有关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】功率是描述做功快慢的物理量,大小由功和时间共同决定。
5.(2021八下·贵阳期末)蒸汽机的广泛应用促进了人类社会的发展,为了纪念这位对蒸汽机有重大贡献的科学家,用他的名字作为功率的单位,他是( )
A.瓦特 B.焦耳 C.帕斯卡 D.牛顿
【答案】A
【考点】功率的概念
【解析】【解答】A.功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号为W,A符合题意;
B.焦耳是功的单位,B不符合题意;
C.帕斯卡是压强的单位,C不符合题意;
D.牛顿是力的单位,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在国际单位中,功率的单位是瓦特。
6.(2021八下·肇源期末)星期天,小明和爸爸一起去登山,小明用了20min登上山顶,爸爸用了25min登上山顶,爸爸的体重是小明体重的1.5倍,则小明与爸爸登山时做功的功率之比是( )
A.5∶6 B.6∶5 C.15∶8 D.2∶3
【答案】A
【考点】功率的计算
【解析】【解答】小明登上山顶做的功W1=G1h=m1gh
爸爸登上山顶做的功W2=G2h=m2gh
小明的登山功率P1=
爸爸的登山功率P2=
又m2=1.5m1,故功率之比
故答案为:A。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
7.(2021·岳阳)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
【答案】B
【考点】功率的计算
【解析】【解答】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,AC不符合题意;
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,B符合题意,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
8.(2021八下·秦皇岛期末)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10s。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
【考点】功率的计算
【解析】【解答】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。因甲、乙两同学从同一位置爬杆到顶端,所以爬杆上升的高度h相同。又因W=Gh,甲、乙两同学的体重G甲∶G乙=1∶1
所以甲、乙两同学爬杆做功W甲∶W乙=G甲h∶G乙h=G甲∶G乙=1∶1,
因甲、乙两同学爬杆所用时间t甲∶t乙=8s∶10s=4∶5,
所以甲、乙两同学爬杆做功功率
故答案为:A。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
9.(2021八下·洛宁期末)关于功率,下列认识正确的是( )
A.由P= ,可知功率越大的机器做的功越多
B.由P=Fv可知汽车发动机功率越大,汽车的速度越大
C.由P= 可知单位时间内做功越多则功率越小
D.由P=Fv可知机车要想获得大的牵引力,可以放慢速度
【答案】D
【考点】功率的概念;功率大小的比较
【解析】【解答】A.时间不确定,功率越大的机器做的功不一定多,A不符合题意;
B.牵引力不确定,汽车发动机功率越大,汽车的速度不一定大,B不符合题意;
C.单位时间内做功越多则功率越大,C不符合题意;
D.机车的功率不变,由P=Fv可知机车要想获得大的牵引力,可以放慢速度,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】功率表示做功的快慢,是单位时间做功的多少;根据力和速度的乘积可以计算做功的多少。
10.(2021八下·龙岩期末)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力做功功率为( )
A.5W B.15W C.25W D.30W
【答案】B
【考点】功率的计算
【解析】【解答】由图乙可知,在2~4s内,拉力F=3N,由图丙可知,在2~4s内,物体做匀速运动,v=5.0m/s,此时摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等f=F=3N
由速度公式可得,物体运动的距离s=vt=5.0m/s×2s=10m
物体克服摩擦力所做的功W=fs=3N×10m=30J
物体克服摩擦力做功的功率 。
故答案为:B。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
11.(2021八下·额尔古纳期末)甲、乙两台起重机的功率之比是4∶3,所吊起的重物质量之比是2∶3,如果将物体吊到同样高度,它们所用的时间之比是( )
A.2∶1 B.8∶9 C.1∶1 D.1∶2
【答案】D
【考点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】m甲:m乙=2:3,h甲:h乙=1:1,W甲:W乙=G甲h甲:G乙h乙=m甲gh甲:m乙gh乙=2:3,又已知P甲:P乙=2:1,由P= 可知,所用的时间之比:t甲:t乙= : × = × =1:2,
故答案为:D.
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs,除以功率即为花费的时间。
12.(2021八下·南充期末)一位体重为600N的同学在跳绳测试中,1min跳120次,每次腾空的最大高度平均为4cm,则他在跳绳过程中,克服重力做功的平均功率是( )
A.48W B.4.8×103W C.4.8×104W D.4.8×105W
【答案】A
【考点】功率的计算
【解析】【解答】每次跳绳克服重力做的功为
每次跳绳所用的时间为
克服重力做功的功率为
故答案为:A。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
二、填空题
13.(2021九上·玉林期末)如图所示,小强进行引体向上锻炼,已知小强质量m,做n个引体向上所用的总时间t,每次做引体向上时,身体重心上升的高度h,则功率的表达式P= 。若小强同学共做了10个引体向上,做前5个较快,后5个做得较慢,则他做前5个引体向上时做的功 (选填“大于”、“小于”或“等于”)做后5个引体向上时做的功。
【答案】;等于
【考点】功率的计算
【解析】【解答】小强做n个引体向上做的功为
小强做n个引体向上所用的总时间t,则功率为
小强做引体向上时,小强的质量不变,小强做引体向上的高度不变,由
得,小强每次做引体向上的功相同,因此做前5个引体向上时做的功等于做后5个引体向上时做的功。
【分析】做引体向上运动时做的功就是克服自身重力做的功。人在重力方向上上升的高度,克服重力做的功等于重力和升高的高度的乘积,要求功率再除以时间。测重力时可以测出质量再乘以g,人升高的高度可有刻度尺测出。
14.(2021九上·东莞期末)物理学中,用功率描述物体做功的 。小明跑步时的功率约为400W,表示的物理意义是 ,若小明跑步20min,他将做功 J。
【答案】快慢;1秒时间内小明做的功为400J;4.8×105
【考点】功率的概念;功率的计算
【解析】【解答】做功有快慢之分,物理学中,用功率描述物体做功的快慢。
功与做功所用时间之比叫做功率,小明跑步时的功率约为400W,表示的物理意义是1秒时间内小明做的功为400J。
若小明跑步20min,他将做功W=Pt=400W×20×60s=4.8×105 J
【分析】根据功率的定义和功的计算公式W=Pt解答。
15.(2021八下·增城期末)如图,物体C在同一粗糙的水平地面上,受到方向不变的水平拉力F的作用,F-t和v-t图像分别如图所示。
(1)则物体C第1s受到的摩擦力大小为 N;判断依据是 ;
(2)在第4秒时受到的摩擦力大小为 N;
(3)请计算6~9s拉力做功的功率 。
【答案】(1)2;1s时,物体静止,摩擦力与拉力平衡
(2)4
(3)4W
【考点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;摩擦力的大小
【解析】【解答】(1)从v-t图像可知,物体C第1s时速度为零,处于静止状态,处于平衡状态,水平方向上受力平衡,对它在水平方向上受力分析,它受到拉力和水平地面的摩擦力作用,这两个力大小相等,从F-t图像可知,物体C第1s时,拉力F是2N,那么摩擦力大小是2N。
(2)从v-t图像可知,6~9s时,速度大小不变,是匀速运动,处于平衡状态,拉力大小等于摩擦力大小,3~6s时,物体C的压力,物体C与水平地面的接触面粗糙程度,都和6~9s时的相同,所以这两个时间段的摩擦力大小相等,从F-t图像可知,6~9s时,拉力大小不变,是4N,那么6~9s时,摩擦力是4N,3~6s时的摩擦力也是4N,可知在第4s时受到的摩擦力大小为4N。
(3)由解析可知,6~9s物体C做匀速运动,速度大小是1m/s,再从F-t图像可知,6~9s时,拉力大小不变,是4N,那么根据 可知,6~9s拉力做功的功率是
6~9s拉力做功的功率是4W。
【分析】(1)当物体的速度为零时,是静止状态,受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等;
(2)物体匀速直线运动时,受到平衡力,二力平衡,拉力和摩擦力大小相等;拉力增大时,滑动摩擦力不变;
(3)根据拉力和物体运动速度的乘积,计算功率的大小。
16.(2021八下·乌苏期末)甲、乙两台机器的功率之比为4:3,它们的工作时间之比为
1:3,则它们所做的功之比为 ;两辆相距不远的汽车同时快速向东行驶会 (选填“相撞”或“远离”)。
【答案】4:9;相撞
【考点】功率的计算;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】两台机器的功率之比为4:3,工作时间之比为1:3,根据W=Pt知,做功之比为
当两车近距离快速同向行驶时,由于两车之间的空气流速快,压强小,而两车外侧空气流速慢,压强大,两车受到向里的压力大于向外的压力,故两车会相撞。
【分析】根据功率和时间的乘积计算做功多少,再计算比值;流体在流速大的地方压强小,压强不同时,压力大小不同。
17.(2021八下·瑶海期末)某工人在水平地面上,用120N水平推力以3.6km/h的速度匀速推动一个重500N的小车,使它沿水平方向移动了一段距离,一共用时100s,该过程中工人对小车做功的功率是 W。
【答案】120
【考点】功率的计算
【解析】【解答】工人对小车运动的速度为v=3.6km/h=1m/s
则工人对小车做功的功率是P= 120W
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
18.(2021·吉林)一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,50s内通过的路程是1000m,它的速度为 m/s,汽车受到的牵引力为3000N,牵引力做功的功率为 W。
【答案】20;6×104
【考点】功率的计算;速度公式及其应用
【解析】【解答】汽车的运动速度
牵引力做功的功率
【分析】已知物体的路程和运动的时间,利用速度公式求解速度;结合汽车其引力大小和速度求解汽车的功率。
19.(2021·南充)某物体在大小为 的水平拉力作用下,以 的速度在粗糙水平桌面上做匀速直线运动,此时拉力的功率为 W。若将水平拉力增大到 ,此时物体所受的摩擦力为 N。
【答案】20;10
【考点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】拉力的功率为 =10N×2m/s=20W
物体做匀速直线运动,受到的拉力和摩擦力是平衡力,摩擦力的大小等于拉力,摩擦力
f=F=10N
若将水平拉力增大到 ,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力的大小不变,此时物体所受的摩擦力为10N。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率;当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小.
三、计算题
20.(2021·三亚模拟)电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具,它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。款电动自行车,质量40kg,轮胎与地面接触总面积为20cm2,若小明骑此电动自行在一段平直的公路上匀速行驶3km,用时10min,已知此电动自行车的牵引力为20N在此过程中,求:
(1)电动自行车的速度?
(2)电动自行车牵引力的功率?
(3)若小明的质量为50kg,跟轮胎接触的地面所受压强?(取)
(4)从环保的角度,电动车相比燃油车有什么优点?请列举一条。
【答案】(1)解:电动自行车匀速行驶的时间
电动自行车匀速行驶的路程
则电动自行车的速度
答:电动自行车的速度是5m/s;
(2)解:由可得电动自行车牵引力的功率
答:电动自行车牵引力的功率是100W;
(3)解:电动自行车对地面的压力
地面的受力面积
则电动自行车行驶时对地面的压强
答:若小明的质量为50kg,跟轮胎接触的地面所受压强是4.5×105Pa;
(4)解:电动自行车使用电能,相比燃油车无尾气或噪音小。
答:无尾气或噪音小。
【考点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)利用v=求电动自行车的速度。
(2)利用P=Fv求出电动自行车牵引力的功率。
(3)先根据F=G=mg求出压力,然后根据p=求出压强。
(4)从节能环保的角度去分析即可。
21.(2021八下·九龙坡期末)如图所示的地面清洁机器人,质量为3kg,机器人在水平地面上以0.6m/s的速度做匀速直线运动。求:
(1)该机器人匀速直线运动10s经过的路程;
(2)如该机器人所提供的水平推力为300N,在水平地面上匀速直线运动时水平推力的功率。
【答案】(1)解:机器人10s通过的路程为s=vt=0.6m/s×10s=6m
答:该机器人匀速直线运动10s经过的路程为6m
(2)解:根据 ,W=Fs,
可得,水平推力的功率为
答:如该机器人所提供的水平推力为300N,在水平地面上匀速直线运动时水平推力的功率为180W。
【考点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据速度和时间的乘积计算路程;
(2)根据力和速度的乘积,计算功率的大小。
22.(2021·岳阳)“绿色出行,低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车,满载时的总质量为 ,在平直公路上匀速行驶1000m,用时50s,此过程中汽车牵引力做功 ,求满载时:
(1)汽车的总重力;
(2)汽车匀速行驶时的速度;
(3)汽车匀速行驶时所受的牵引力。
【答案】(1)解:汽车的总重力
答:汽车的总重力是 ;
(2)解:汽车匀速行驶时的速度
答:汽车匀速行驶时的速度是 ;
(3)解:汽车匀速行驶时所受的牵引力
答:汽车匀速行驶时所受的牵引力是 。
【考点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【分析】(1)结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;
(2)已知物体的路程和运动的时间,利用速度公式求解速度;
(3)利用亲引力做功除以汽车运动的路程即为牵引力大小。
23.(2021八下·麦积期末)为了改善城市环境,我市经常用雾炮车(又称多功能抑尘车)除去空气中的尘埃,如图所示,某型号雾炮车自身质量为10t,其水箱最多能装10t水,为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子的面积约为100cm2(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。
(1)当水箱装满水时,雾炮车车轮与地面的总接触面积为0.8m2,则雾炮车装满水静止时,对水平地面的压强为多大?
(2)当水箱中水的深度为1.2m时,排水孔盖子受到水的压力为多大?
(3)当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时,雾炮车的功率是多大?(已知雾炮车行驶时所受阻力为车总重的0.25倍)
【答案】(1)解:雾炮车满载静止时车对水平地面的压力F=G总=m总g=(10×103kg+10×103kg)×10N/kg=2×105N
则雾炮车满载静止时车对水平地面的压强
答:雾炮车装满水静止时,对水平地面的压强为2.5×105Pa;
(2)解:排水孔盖子受到水的压强p'=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa
则排水孔盖子受到水的压力F'=p'S'=1.2×104Pa×1×10﹣2m2=120N
答:当水箱中水的深度为1.2m时,排水孔盖子受到水的压力为120N;
(3)解:因为雾炮车在水平路面上匀速行驶,所以牵引力F牵=f=0.25G总=0.25×2×105N=5×104N
雾炮车的功率P=F牵v=5×104N×3m/s=1.5×104W
答:当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时,雾炮车的功率是1.5×104W。
【考点】功率计算公式的应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)利用求得雾炮车满载静止时车对水平地面的压强。
(2)利用p=ρ水gh求得排水孔盖子受到水的压强,再利用求得排水孔盖子受到水的压力。
(3)利用P=Fv求得雾炮车的功率。
24.(2021八下·襄汾期末)如图所示为我国自主研发的“祝融号”火星探测车,是集工程和智能机器人为一体的复杂航器,有独立驱动的六轮摇臂式行走系统(每个轮子与地面接触面积为100cm2),高1.85米,质量为240千克。使用前,科技人员在水平地面上对它进行了测试,火星车匀速直线行驶40m用时30min,求:
(1)火星车对水平地面的压强是多少?
(2)若在测试过程中火星车的功率为12W,则它在行驶时受到的牵引力是多少?
【答案】(1)火星车的重力
火星车对地面的压力
火星车与地面接触面积
火星车对水平地面的压强
答:火星车对水平地面的压强是4×104Pa。
(2)测试时间
测试过程中火星车做的功
牵引力
答:若在测试过程中火星车的功率为12W,则它在行驶时受到的牵引力是540N。
【考点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算
【解析】【分析】(1)已知火星的质量,由G=mg可以求出火星的重力,又火星对地面的压力等于重力,火星的接触面积,由P=求出火星所受的压强大小;
(2)已知火星测试时间,火星的功率,由W=pt求火星做的功大小,然后由F=求火星在行驶过程中所受的牵引力大小。
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人教版物理八下第十一章 第二节 《功率》小节测试
一、单选题
1.(2021九上·宜州期末)一台机器的功率是750W,它表示的意义是( )
A.这台机器1min做的功是750W B.这台机器1min做的功是750J
C.这台机器1s做的功是750J D.这台机器1s做的功是750W
2.(2021九上·锡山期中)如图甲、乙两物体做功与所需时间的关系图象,由图可知,甲、乙两物体的功率大小关系是( )
A.P甲
P乙 D.无法确定
3.(2021九上·晋城期中)在水平地面上,小文在10s内用60N力沿水平方向拉着重为160N的小车前进了5m,则小文的功率是( )
A.800W B.80W C.300W D.30W
4.(2020九上·清新期末)下列关于功和功率的说法,正确的是( )
A.机器的功率越大,做的功越多
B.机器做的功越少,功率越小
C.机器的功率越小,做功越慢
D.挖掘机的功率越大,所挖的土就越多
5.(2021八下·贵阳期末)蒸汽机的广泛应用促进了人类社会的发展,为了纪念这位对蒸汽机有重大贡献的科学家,用他的名字作为功率的单位,他是( )
A.瓦特 B.焦耳 C.帕斯卡 D.牛顿
6.(2021八下·肇源期末)星期天,小明和爸爸一起去登山,小明用了20min登上山顶,爸爸用了25min登上山顶,爸爸的体重是小明体重的1.5倍,则小明与爸爸登山时做功的功率之比是( )
A.5∶6 B.6∶5 C.15∶8 D.2∶3
7.(2021·岳阳)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
8.(2021八下·秦皇岛期末)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10s。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
9.(2021八下·洛宁期末)关于功率,下列认识正确的是( )
A.由P= ,可知功率越大的机器做的功越多
B.由P=Fv可知汽车发动机功率越大,汽车的速度越大
C.由P= 可知单位时间内做功越多则功率越小
D.由P=Fv可知机车要想获得大的牵引力,可以放慢速度
10.(2021八下·龙岩期末)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力做功功率为( )
A.5W B.15W C.25W D.30W
11.(2021八下·额尔古纳期末)甲、乙两台起重机的功率之比是4∶3,所吊起的重物质量之比是2∶3,如果将物体吊到同样高度,它们所用的时间之比是( )
A.2∶1 B.8∶9 C.1∶1 D.1∶2
12.(2021八下·南充期末)一位体重为600N的同学在跳绳测试中,1min跳120次,每次腾空的最大高度平均为4cm,则他在跳绳过程中,克服重力做功的平均功率是( )
A.48W B.4.8×103W C.4.8×104W D.4.8×105W
二、填空题
13.(2021九上·玉林期末)如图所示,小强进行引体向上锻炼,已知小强质量m,做n个引体向上所用的总时间t,每次做引体向上时,身体重心上升的高度h,则功率的表达式P= 。若小强同学共做了10个引体向上,做前5个较快,后5个做得较慢,则他做前5个引体向上时做的功 (选填“大于”、“小于”或“等于”)做后5个引体向上时做的功。
14.(2021九上·东莞期末)物理学中,用功率描述物体做功的 。小明跑步时的功率约为400W,表示的物理意义是 ,若小明跑步20min,他将做功 J。
15.(2021八下·增城期末)如图,物体C在同一粗糙的水平地面上,受到方向不变的水平拉力F的作用,F-t和v-t图像分别如图所示。
(1)则物体C第1s受到的摩擦力大小为 N;判断依据是 ;
(2)在第4秒时受到的摩擦力大小为 N;
(3)请计算6~9s拉力做功的功率 。
16.(2021八下·乌苏期末)甲、乙两台机器的功率之比为4:3,它们的工作时间之比为
1:3,则它们所做的功之比为 ;两辆相距不远的汽车同时快速向东行驶会 (选填“相撞”或“远离”)。
17.(2021八下·瑶海期末)某工人在水平地面上,用120N水平推力以3.6km/h的速度匀速推动一个重500N的小车,使它沿水平方向移动了一段距离,一共用时100s,该过程中工人对小车做功的功率是 W。
18.(2021·吉林)一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,50s内通过的路程是1000m,它的速度为 m/s,汽车受到的牵引力为3000N,牵引力做功的功率为 W。
19.(2021·南充)某物体在大小为 的水平拉力作用下,以 的速度在粗糙水平桌面上做匀速直线运动,此时拉力的功率为 W。若将水平拉力增大到 ,此时物体所受的摩擦力为 N。
三、计算题
20.(2021·三亚模拟)电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具,它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。款电动自行车,质量40kg,轮胎与地面接触总面积为20cm2,若小明骑此电动自行在一段平直的公路上匀速行驶3km,用时10min,已知此电动自行车的牵引力为20N在此过程中,求:
(1)电动自行车的速度?
(2)电动自行车牵引力的功率?
(3)若小明的质量为50kg,跟轮胎接触的地面所受压强?(取)
(4)从环保的角度,电动车相比燃油车有什么优点?请列举一条。
21.(2021八下·九龙坡期末)如图所示的地面清洁机器人,质量为3kg,机器人在水平地面上以0.6m/s的速度做匀速直线运动。求:
(1)该机器人匀速直线运动10s经过的路程;
(2)如该机器人所提供的水平推力为300N,在水平地面上匀速直线运动时水平推力的功率。
22.(2021·岳阳)“绿色出行,低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车,满载时的总质量为 ,在平直公路上匀速行驶1000m,用时50s,此过程中汽车牵引力做功 ,求满载时:
(1)汽车的总重力;
(2)汽车匀速行驶时的速度;
(3)汽车匀速行驶时所受的牵引力。
23.(2021八下·麦积期末)为了改善城市环境,我市经常用雾炮车(又称多功能抑尘车)除去空气中的尘埃,如图所示,某型号雾炮车自身质量为10t,其水箱最多能装10t水,为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子的面积约为100cm2(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。
(1)当水箱装满水时,雾炮车车轮与地面的总接触面积为0.8m2,则雾炮车装满水静止时,对水平地面的压强为多大?
(2)当水箱中水的深度为1.2m时,排水孔盖子受到水的压力为多大?
(3)当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时,雾炮车的功率是多大?(已知雾炮车行驶时所受阻力为车总重的0.25倍)
24.(2021八下·襄汾期末)如图所示为我国自主研发的“祝融号”火星探测车,是集工程和智能机器人为一体的复杂航器,有独立驱动的六轮摇臂式行走系统(每个轮子与地面接触面积为100cm2),高1.85米,质量为240千克。使用前,科技人员在水平地面上对它进行了测试,火星车匀速直线行驶40m用时30min,求:
(1)火星车对水平地面的压强是多少?
(2)若在测试过程中火星车的功率为12W,则它在行驶时受到的牵引力是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【考点】功率的概念
【解析】【解答】功率是单位时间所做的功,一台机器的功率是750W,它表示这台机器1s做的功是750J。
故答案为:C。
【分析】功率表示做功的快慢,是单位时间做的功。
2.【答案】C
【考点】功率的计算
【解析】【解答】由图可知,当做功时间相同时,甲物体所做的功大于乙物体所做的功,根据P= 可知,甲物体的功率大于乙物体的功率,即P甲>P乙。
故答案为:C。
【分析】结合图像,利用功率计算公式P= 分析比较。
3.【答案】D
【考点】功率的计算
【解析】【解答】小文的功率是
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用力和距离的乘积计算做功,功和时间的比值计算功率。
4.【答案】C
【考点】功率的概念;功率的计算
【解析】【解答】A.机器的功率越大,做功越快,但是由于时间不确定,做功多少就不确定,A不符合题意;
B.功率的大小由功和时间共同决定,B不符合题意;
C.功率是描述做功快慢的物理量,机器的功率越小,做功越慢,C符合题意;
D.挖掘机的功率越大,说明挖土越快,挖土的多少还与挖土时间有关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】功率是描述做功快慢的物理量,大小由功和时间共同决定。
5.【答案】A
【考点】功率的概念
【解析】【解答】A.功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号为W,A符合题意;
B.焦耳是功的单位,B不符合题意;
C.帕斯卡是压强的单位,C不符合题意;
D.牛顿是力的单位,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在国际单位中,功率的单位是瓦特。
6.【答案】A
【考点】功率的计算
【解析】【解答】小明登上山顶做的功W1=G1h=m1gh
爸爸登上山顶做的功W2=G2h=m2gh
小明的登山功率P1=
爸爸的登山功率P2=
又m2=1.5m1,故功率之比
故答案为:A。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
7.【答案】B
【考点】功率的计算
【解析】【解答】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,AC不符合题意;
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,B符合题意,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
8.【答案】A
【考点】功率的计算
【解析】【解答】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。因甲、乙两同学从同一位置爬杆到顶端,所以爬杆上升的高度h相同。又因W=Gh,甲、乙两同学的体重G甲∶G乙=1∶1
所以甲、乙两同学爬杆做功W甲∶W乙=G甲h∶G乙h=G甲∶G乙=1∶1,
因甲、乙两同学爬杆所用时间t甲∶t乙=8s∶10s=4∶5,
所以甲、乙两同学爬杆做功功率
故答案为:A。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
9.【答案】D
【考点】功率的概念;功率大小的比较
【解析】【解答】A.时间不确定,功率越大的机器做的功不一定多,A不符合题意;
B.牵引力不确定,汽车发动机功率越大,汽车的速度不一定大,B不符合题意;
C.单位时间内做功越多则功率越大,C不符合题意;
D.机车的功率不变,由P=Fv可知机车要想获得大的牵引力,可以放慢速度,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】功率表示做功的快慢,是单位时间做功的多少;根据力和速度的乘积可以计算做功的多少。
10.【答案】B
【考点】功率的计算
【解析】【解答】由图乙可知,在2~4s内,拉力F=3N,由图丙可知,在2~4s内,物体做匀速运动,v=5.0m/s,此时摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等f=F=3N
由速度公式可得,物体运动的距离s=vt=5.0m/s×2s=10m
物体克服摩擦力所做的功W=fs=3N×10m=30J
物体克服摩擦力做功的功率 。
故答案为:B。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
11.【答案】D
【考点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】m甲:m乙=2:3,h甲:h乙=1:1,W甲:W乙=G甲h甲:G乙h乙=m甲gh甲:m乙gh乙=2:3,又已知P甲:P乙=2:1,由P= 可知,所用的时间之比:t甲:t乙= : × = × =1:2,
故答案为:D.
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs,除以功率即为花费的时间。
12.【答案】A
【考点】功率的计算
【解析】【解答】每次跳绳克服重力做的功为
每次跳绳所用的时间为
克服重力做功的功率为
故答案为:A。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
13.【答案】;等于
【考点】功率的计算
【解析】【解答】小强做n个引体向上做的功为
小强做n个引体向上所用的总时间t,则功率为
小强做引体向上时,小强的质量不变,小强做引体向上的高度不变,由
得,小强每次做引体向上的功相同,因此做前5个引体向上时做的功等于做后5个引体向上时做的功。
【分析】做引体向上运动时做的功就是克服自身重力做的功。人在重力方向上上升的高度,克服重力做的功等于重力和升高的高度的乘积,要求功率再除以时间。测重力时可以测出质量再乘以g,人升高的高度可有刻度尺测出。
14.【答案】快慢;1秒时间内小明做的功为400J;4.8×105
【考点】功率的概念;功率的计算
【解析】【解答】做功有快慢之分,物理学中,用功率描述物体做功的快慢。
功与做功所用时间之比叫做功率,小明跑步时的功率约为400W,表示的物理意义是1秒时间内小明做的功为400J。
若小明跑步20min,他将做功W=Pt=400W×20×60s=4.8×105 J
【分析】根据功率的定义和功的计算公式W=Pt解答。
15.【答案】(1)2;1s时,物体静止,摩擦力与拉力平衡
(2)4
(3)4W
【考点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;摩擦力的大小
【解析】【解答】(1)从v-t图像可知,物体C第1s时速度为零,处于静止状态,处于平衡状态,水平方向上受力平衡,对它在水平方向上受力分析,它受到拉力和水平地面的摩擦力作用,这两个力大小相等,从F-t图像可知,物体C第1s时,拉力F是2N,那么摩擦力大小是2N。
(2)从v-t图像可知,6~9s时,速度大小不变,是匀速运动,处于平衡状态,拉力大小等于摩擦力大小,3~6s时,物体C的压力,物体C与水平地面的接触面粗糙程度,都和6~9s时的相同,所以这两个时间段的摩擦力大小相等,从F-t图像可知,6~9s时,拉力大小不变,是4N,那么6~9s时,摩擦力是4N,3~6s时的摩擦力也是4N,可知在第4s时受到的摩擦力大小为4N。
(3)由解析可知,6~9s物体C做匀速运动,速度大小是1m/s,再从F-t图像可知,6~9s时,拉力大小不变,是4N,那么根据 可知,6~9s拉力做功的功率是
6~9s拉力做功的功率是4W。
【分析】(1)当物体的速度为零时,是静止状态,受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等;
(2)物体匀速直线运动时,受到平衡力,二力平衡,拉力和摩擦力大小相等;拉力增大时,滑动摩擦力不变;
(3)根据拉力和物体运动速度的乘积,计算功率的大小。
16.【答案】4:9;相撞
【考点】功率的计算;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】两台机器的功率之比为4:3,工作时间之比为1:3,根据W=Pt知,做功之比为
当两车近距离快速同向行驶时,由于两车之间的空气流速快,压强小,而两车外侧空气流速慢,压强大,两车受到向里的压力大于向外的压力,故两车会相撞。
【分析】根据功率和时间的乘积计算做功多少,再计算比值;流体在流速大的地方压强小,压强不同时,压力大小不同。
17.【答案】120
【考点】功率的计算
【解析】【解答】工人对小车运动的速度为v=3.6km/h=1m/s
则工人对小车做功的功率是P= 120W
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
18.【答案】20;6×104
【考点】功率的计算;速度公式及其应用
【解析】【解答】汽车的运动速度
牵引力做功的功率
【分析】已知物体的路程和运动的时间,利用速度公式求解速度;结合汽车其引力大小和速度求解汽车的功率。
19.【答案】20;10
【考点】功率的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】拉力的功率为 =10N×2m/s=20W
物体做匀速直线运动,受到的拉力和摩擦力是平衡力,摩擦力的大小等于拉力,摩擦力
f=F=10N
若将水平拉力增大到 ,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力的大小不变,此时物体所受的摩擦力为10N。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率;当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小.
20.【答案】(1)解:电动自行车匀速行驶的时间
电动自行车匀速行驶的路程
则电动自行车的速度
答:电动自行车的速度是5m/s;
(2)解:由可得电动自行车牵引力的功率
答:电动自行车牵引力的功率是100W;
(3)解:电动自行车对地面的压力
地面的受力面积
则电动自行车行驶时对地面的压强
答:若小明的质量为50kg,跟轮胎接触的地面所受压强是4.5×105Pa;
(4)解:电动自行车使用电能,相比燃油车无尾气或噪音小。
答:无尾气或噪音小。
【考点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)利用v=求电动自行车的速度。
(2)利用P=Fv求出电动自行车牵引力的功率。
(3)先根据F=G=mg求出压力,然后根据p=求出压强。
(4)从节能环保的角度去分析即可。
21.【答案】(1)解:机器人10s通过的路程为s=vt=0.6m/s×10s=6m
答:该机器人匀速直线运动10s经过的路程为6m
(2)解:根据 ,W=Fs,
可得,水平推力的功率为
答:如该机器人所提供的水平推力为300N,在水平地面上匀速直线运动时水平推力的功率为180W。
【考点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据速度和时间的乘积计算路程;
(2)根据力和速度的乘积,计算功率的大小。
22.【答案】(1)解:汽车的总重力
答:汽车的总重力是 ;
(2)解:汽车匀速行驶时的速度
答:汽车匀速行驶时的速度是 ;
(3)解:汽车匀速行驶时所受的牵引力
答:汽车匀速行驶时所受的牵引力是 。
【考点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【分析】(1)结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;
(2)已知物体的路程和运动的时间,利用速度公式求解速度;
(3)利用亲引力做功除以汽车运动的路程即为牵引力大小。
23.【答案】(1)解:雾炮车满载静止时车对水平地面的压力F=G总=m总g=(10×103kg+10×103kg)×10N/kg=2×105N
则雾炮车满载静止时车对水平地面的压强
答:雾炮车装满水静止时,对水平地面的压强为2.5×105Pa;
(2)解:排水孔盖子受到水的压强p'=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa
则排水孔盖子受到水的压力F'=p'S'=1.2×104Pa×1×10﹣2m2=120N
答:当水箱中水的深度为1.2m时,排水孔盖子受到水的压力为120N;
(3)解:因为雾炮车在水平路面上匀速行驶,所以牵引力F牵=f=0.25G总=0.25×2×105N=5×104N
雾炮车的功率P=F牵v=5×104N×3m/s=1.5×104W
答:当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时,雾炮车的功率是1.5×104W。
【考点】功率计算公式的应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)利用求得雾炮车满载静止时车对水平地面的压强。
(2)利用p=ρ水gh求得排水孔盖子受到水的压强,再利用求得排水孔盖子受到水的压力。
(3)利用P=Fv求得雾炮车的功率。
24.【答案】(1)火星车的重力
火星车对地面的压力
火星车与地面接触面积
火星车对水平地面的压强
答:火星车对水平地面的压强是4×104Pa。
(2)测试时间
测试过程中火星车做的功
牵引力
答:若在测试过程中火星车的功率为12W,则它在行驶时受到的牵引力是540N。
【考点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算
【解析】【分析】(1)已知火星的质量,由G=mg可以求出火星的重力,又火星对地面的压力等于重力,火星的接触面积,由P=求出火星所受的压强大小;
(2)已知火星测试时间,火星的功率,由W=pt求火星做的功大小,然后由F=求火星在行驶过程中所受的牵引力大小。
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