苏科版九年级上册11.4功率同步练习（有解析）

苏科版九年级上册 11.4 功率 同步练习
一、单选题
1．如图所示，学校升旗仪式时，在庄严的国歌声中，小明和小芳作为升旗手利用绳子和旗杆顶部的滑轮将固定在金属短杆上的五星红旗缓缓升到杆顶。已知国旗和固定国旗的金属杆总重15N，旗杆高12m。不计绳重及摩擦。请你估算升旗时的功率约为（　　）
A．0.5W B．4W C．l8W D．36W
2．在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过、两点，已知，如图所示，物体在段重力做功，做功功率；在段重力做功，做功功率P2，则下列关系正确的是（　　）
A．； B．；
C．； D．；
3．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
4．在水平地面上的甲乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动，它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示，根据图像，可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系（　　）
A．P甲＜P乙 F甲＜F乙 B．P甲＞P乙 F甲＞F乙
C．P甲＜P乙 F甲＞F乙 D．P甲＞P乙 F甲＜F乙
5．关于功和功率，下列说法中正确的是（　　）
A．做功时间越多的机械，做功越多 B．功率越大的机械，做功越多
C．做功时间越少的机械，功率越大 D．做功越快的机械，功率越大
6．2020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
7．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，拉力做的功，以及4-6s内拉力的平均功率为（　　）
A．30J；2.5W B．30J；5W C．15J；2.5W D．15J；5W
8．如图甲所示，在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F—t和v—t图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（　　）
A．9~12s内拉力做功为18J B．0~3s内拉力做功为9J
C．3~6s内拉力的功率逐渐变小 D．第4s拉力的功率为36W
9．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
10．在光滑的水平面上，用水平力F推动一个静止的物体前进了s的距离，推力所做的功为W1，功率为P1；若仍用水平力F在粗糙的水平面上推同一静止的物体前进了s的距离，推力所做的功为W2，功率为P2（在光滑水平面推物体所用时间比粗糙水平面用的时间短）。那么（　　）
A．W1=W2，P1＞P2 B．W1=W2，P1=P2
C．W1＜W2，P1＞P2 D．W1＜W2，P1=P2
11．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
12．几位同学进行爬楼比赛，规定功率最大的人获胜，那么冠军是（　　）
A．体重最大的人 B．用时最短的人
C．做功最快的人 D．速度最大的人
二、填空题
13．在水平地面上，小明用100N的水平推力推动重为80N的箱子，在4s内前进了3m，在这个过程中木箱所受的重力对木箱做功为______J，小明对木箱做功的功率为______W。正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W，在5min内心脏做功______J。
14．放在水平地面上的物体，质量为5kg，在30N的水平拉力作用下，沿水平方向运动了10m，所用时间为20s，那么重力做功______J，拉力做的功是______J，拉力的功率是______W。（g=l0N/kg）
15．如图甲所示，粗糙程度相同的水平地面上有一物体，受到方向不变的水平推力的作用，其F-t和v-t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知，0~2s时，物体受到的摩擦力是_________N，9~12s内，推力对物体做功_________J，功率是______W。
16．如图，小涛和大壮参加学校举行的举重比赛，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则 ______做功较多，______功率较大。
三、综合题
17．“国庆节”小佳一家去植物园游玩，看到如图所示的新型太阳能电动观光车，该车质量为400 kg.求：
(1)若车上人的总质量是200 kg，车轮与地面总的接触面积为0.05 m2，则乘客坐在观光车上静止时车辆对水平地面的压强是多大；
(2)观光车以5 m/s的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力是200 N，则观光车克服阻力做功的功率是多大；
(3)观光车的表面安装有太阳能电池板，以5 m/s的速度在水平路面上匀速行驶时接受太阳能的功率为5×103 W，求太阳能观光车的效率．
18．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。______
19．如图所示，“擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘，当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上．（g取10N/kg）
（1）当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10﹣3m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa，则吸盘对玻璃的压力是多大______？
（3）擦窗机器人以0.1m/s的速度匀速竖直向下运动8s，它克服摩擦力做功的功率是多大________？
20．如图所示，为某款擦窗机器人，它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压，牢牢地吸附在竖直玻璃上、试问：
（1）当擦窗机器人静止在竖直玻璃上时，受到的摩擦力方向为______。擦窗机器人的擦拭速度是4min/ m2，要擦完总面积为3m2的窗玻璃，需要______min；
（2）擦窗机器人工作时对玻璃的压力为28N，内外气压差达到800Pa，则擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少平方米？( )
（3）擦窗机器人的总质量为1.2kg，它在竖直向上擦窗过程中克服重力做功的功率约为0.2W，若持续擦窗2min，则擦窗机器人上升的高度是多少？( )（g 取10N/kg）
21．如图所示，站在地面上的人，用滑轮组把重为960 N的货物由地面匀速提升到4 m的高处，所用的时间是8 s，人作用于绳子的拉力为600 N，不计摩擦和绳重．
(1)．依据题意在图中画出绳子的绕法；
(2)根据已知条件提出三个相关的问题，并分别解答．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
国歌的标准时长46秒，升旗时做功为
则升旗时的功率约为
故选B。
2．D
【详解】
由题意知，物体在AB段、BC段通过的高度相同，据W=Gh知
W1=W2
物体在自由下落的过程中，速度越来越快，通过AB段所用的时间比BC段所用的时间长，据知
P1故ABC错误，D正确。
故选D。
3．D
【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。
4．A
【详解】
由s﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程，根据 可知，甲物体的速度大于乙物体的速度，即
由W﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体做的功小于乙物体做的功，根据 可知，甲物体做功的功率小于乙物体做功的功率，即
又因为
所以甲物体受到的拉力小于乙物体受到的拉力，即
综上分析可知，选项A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．D
【详解】
A．做功的多少由功率和时间共同决定，故A错误；
B．功率越大，表示机械做功越快，单位时间内做的功越多；由 知道，做功不一定多，还要看做功的时间，故B错误；
C．由 知道，在物体做功不确定时，做功时间越少的机械，功率也不一定大，故C错误；
D．功率是表示做功快慢的物理量；做功越快的机械，功率越大，故D正确。
故选D。
6．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。
7．A
【详解】
由图乙可知，在2~4s内，拉力F1=3N，由图丙可知，在2~4s内，物体做匀速运动，且v=5.0m/s，由速度公式可得，在2~4s内物体运动的距离
s=vt=5.0m/s×2s=10m
则在2~4s内拉力做的功
W=F1s=3N×10m=30J
由图乙可知，在4~6s内，拉力F2=1N，由图丙可知，在4~6s内，物体做匀减速运动，且初速度v=5.0m/s，末速度为0，则在4-6s内物体的平均速度
由
得4-6s内拉力的平均功率
故选A。
8．A
【详解】
A．由图甲可知，9~12s内，拉力为，由图乙知，9~12s内，物体做匀速直线运动，，所以9~12s内物体移动的距离
则推力对物体做功
故A正确；
B．由图乙知，0~3s内，物体速度为0，处于静止状态，没有在拉力F的方向上移动距离，拉力不做功，故B错误；
C．由图甲可知，3~6s内，拉力为，由图乙知，3~6s内，物体运动速度逐渐增大，由
可知，功率逐渐变大，故C错误；
D．由图甲可知，第4s拉力的大小为，由图乙可知，3s时速度为0，6s时速度为，物体做加速直线运动，所以第4s的速度为，由
可知，功率为
故D错误。
故选A。
9．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。
10．A
【详解】
在两种平面上，推力相等，物体运动的距离也相等，根据W=Fs可知，推力做的功相等；在光滑水平面推物体所用时间比粗糙水平面用的时间短，根据可知，在光滑水平面的功率较大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11．B
【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。
12．C
【详解】
功率是表示物体做功快慢的物理量，跟物体做功多少和做功时间有关。
A．体重最大的人，做功最多，但用时间不一定最短，功率不一定最大，故A项不符合题意；
B．用时最短的人，做功不一定最多，功率不一定最大，故B项不符合题意；
C．做功最快的人，表示该人的功率最大，所以获胜，故C项符合题意；
D．速度表示运动快慢，不表示做功快慢，速度大，功率不一定大，故D项不符合题意。
故选C。
13． 0 75 450
【详解】
[1]做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体沿力的方向通过一段距离；二者同时具备；由此可知，木箱在水平移动的过程中，木箱在重力方向上没有移动距离，木箱的重力做功为0J。
[2]小明对木箱所做的功
小明对木箱做功的功率
[3]在5min内心脏做的功
14． 0 300 15
【详解】
[1]物体在水平方向移动，重力的方向竖直向下，物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0。
[2]拉力做的功
[3]拉力做功的功率
15． 3 18 6
【详解】
[1]由丙图知，0~2s时，物体处于静止状态，它受到静摩擦力，大小等于此时的推力，由乙图可知此时所受静摩擦力的大小为3N。
[2][3]由丙图知，9~12s时物体做匀速直线运动，此时它所受的滑动摩擦力和推力为一对平衡力，大小相等，再由乙图可知，它所受的滑动摩擦力大小为6N。9~12s内物体移动的距离
s=vt=1m/s×3s=3m
则推力对物体做功
W=Fs=6N×3m=18J
功率
16． 小涛 小涛
【详解】
[1]两人举起杠铃的质量相同，则举起杠铃的重力相同，小涛比大壮高，故举起的高度
h小涛>h大壮
因为举起杠铃做的功W=Gh，所以，举起杠铃做的功
W小涛>W大壮
即小涛做功较多。
[2]根据可得，举起杠铃用的时间相同，所以做功的功率
P小涛>P大壮
即小涛的功率较大。
17．(1)1.2×105 Pa；（2）1000W；(3)20%．
（1）利用可求出其重力，重力就是车对地面的压力，然后根据压强公式，将数值代入即可求得车静止时对水平地面的压强；
（2）根据车的速度和车克服的阻力利用求出功率；
（3）利用算出效率．
【详解】
（1）观光车静止在水平地面上，它对地面压力的大小等于重力的大小；观光车对水平地面的压强：；
（2）观光车克服阻力做的功率：；
（3）太阳能观光车的效率．
答：（1）观光车静止时对水平地面的压强是1.2×105Pa．
（2）车克服阻力做的功率为1000W；
（3）太阳能观光车的效率为20%．
【点睛】
此题主要考查学生对重力、压强和功率的大小、效率及其计算，综合性较强，有一定难度，计算时要注意单位的统一．
18． 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。
19．（1）不变；
（2）吸盘对玻璃的压力是180N；
（3）它克服摩擦力做功的功率是2W．
【详解】
解：（1）“擦窗机器人”的重力：G=mg=2kg×10N/kg=20N；
因为“擦窗机器人”处于静止状态，所以竖直方向上的摩擦力和重力平衡，则摩擦力f=G=20N；
若真空泵继续向外抽气，“擦窗机器人”仍然处于静止状态，由于吸盘内部的空气重力非常小，则机器人的重力不变，所以机器人受到的摩擦力不变；
（2）由p=可得，吸盘对玻璃的压力：
F=pS=1.5×105Pa×1.2×10﹣3m2=180N；
（3）擦窗机器人8s通过的路程：s=vt=0.1m/s×8s=0.8m，
克服摩擦力做的功：W=fs=20N×0.8m=16J，
克服摩擦力做功的功率：P===2W．
答：（1）不变；
（2）吸盘对玻璃的压力是180N；
（3）它克服摩擦力做功的功率是2W．
【点评】本题考查了二力平衡的条件以及压强公式、重力公式、功、功率公式的应用．物体在平衡状态下受平衡力，找出平衡力是解题关键．
20． 竖直向上 12 0.035m2 2m
【详解】
解：（1）[1][2]擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，处于平衡状态，竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力，二力的方向相反，所以，摩擦力的方向是竖直向上的。擦窗机器人的擦拭速度是4min/m2，要擦完总面积为3m2的玻璃窗需要的时间
t=4min/m2×3m2=12min
（2）[3]由 知道，擦窗机器人与玻璃的最小接触面积
（3）[4]由 知道，擦窗机器人擦窗2min所做的功为
W=Pt=0.2W×120s=24J
机器人的重力为
G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
由W=Gh知道，机器人上升的高度为
答：（1）受到的摩擦力方向竖直向上；要擦完总面积为3m2的窗玻璃，需要12min；
（2）擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为0.035m2；
（3）擦窗机器人上升的高度是2m。
21．(1) (2)见解析所示．
【详解】
（1）由于人是站在地面上拉绳子，所以只能绕成两根绳子承担，如图所示．
（2）问题一：人做的有用功是多少？解答：W有用＝Gh＝960N4m＝3840J；问题二：滑轮组的机械效率是多少？解答：由图可知，动滑轮组的绳子段数n＝2，则s＝nh＝24m＝8m，∴W总＝Fs＝600N8m＝4800J，∴η＝100%＝100%＝80%；问题三：人做功的功率是多少？解答：P＝600W．
点睛：（1）一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组有两种绕绳方法，但站在地面上，绳子末端是向下拉的．（2）这是一道开放题，没有确定的答案，可以围绕有用功、额外功、总功、拉力、机械效率等设计问题．
答案第1页，共2页
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