北师大版八年级下9.4功率同步练习（有解析）
文档属性
| 名称 | 北师大版八年级下9.4功率同步练习（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 845.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-07 13:24:59 | ||
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文档简介
北师大版八年级下 9.4 功率 同步练习
一、单选题
1．如图所示是甲、乙两台机器所做的功与时间的函数关系图像，由图可知，甲机器的功率与乙机器的功率相比（ ）
A．甲的机械功率大 B．乙的机械功率大
C．甲、乙的机械功率一样大 D．条件不足，无法判断
2．如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，重为100N的物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动5s，弹簧测力计的示数为20N，以下正确的是（ ）
A．M受到地面摩擦力水平向左
B．M受到地面的摩擦力为10N
C．M受到的重力对M所做的功为100J
D．拉力F的功率为4W
3．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
4．体重较小的小明与体重较大的爸爸同时从一楼步行上楼回四楼的家，小明先到四楼。关于他们上楼的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．小明的功率一定比爸爸的功率大
B．小明的功率一定比爸爸的功率小
C．小明的功率可能等于爸爸的的功率
D．小明做的功可能比爸爸做的功多
5．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
6．下列估算正确的是（ ）
A．一位中学生的重力约50N
B．从地上捡起一本九上科学书到课桌上做功约3焦
C．九上科学书本的长度约30dm
D．一位中学生跳绳的功率约为500瓦
7．如图所示，在水平拉力F的作用下，使物体m沿水平地面匀速运动，若滑轮与绳子质量及摩擦均不计，已知物体m与地面间的摩擦力为10N，物体m的运动速度为，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法中正确的是（ ）
A．拉力F的大小为20N B．拉力F的大小为10N
C．拉力的功率P的大小为20W D．拉力的功率P的大小为10W
8．质量相同的甲、乙两物体，用竖直向上的力使他们分别以0.5米/秒和0.9米/秒的速度匀速上升s米，若力对甲做的功是W1，功率是P1，对乙做功是W2，功率是P2，关于他们功和功率的大小关系，下列选项中正确的是（ ）
A．W1=W2，P1>P2 B．W1>W2，P1C．W1=W2，P19．实验中学举行首届跑楼梯比赛，共有20名选手进入决赛．若要测量参赛者的功率大小，需测出的物理量是
A．登楼所用的时间
B．参赛者的体重，所登楼层的高度
C．参赛者的体重，所登楼层的高度以及登楼所用的时间
D．参赛者的体重，所登楼层的高度，登楼所用的时间以及参赛者通过的路程
10．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s 的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及绳轮间的摩擦），下列分析错误的是（ ）
A．拉力F2的功率为0.6W
B．如果增大F2，物体A可能向左运动
C．弹簧测力计读数为9N
D．物体A和地面之间的摩擦力是2N
二、填空题
11．如图所示，半径为0.5m的油桶外绕了几圈绳子，在绳的引出端用一水平拉力10N，使油桶在6s内沿水平地面滚动一周，则拉力移动距离s与油桶滚动距离L的比值为______；在这一过程中，拉力F的功率是______W。（π取3）
12．古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m，所受重力为3000N的均匀杆OA，可以绕转轴O点在竖直平面内转动，在O点正上方10m处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为F1，当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，绳子的拉力为F2，所用的时间是0.5min（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦）。则：
（1）F1:F2=_____；
（2）士兵们对吊桥所做功的平均功率是 _____W。
13．物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中。已知物块在AB段和CD段分别以和的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为5N和2N。
（1）该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为______；拉力F在AB段所做的功为______J；拉力F在CD段做功的功率为______W。
（2）在AB段和CD段力所做的功用、表示；功率用、表示，则______；______（以上两空选填“”、“”或“”）。
14．如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为600N。他每次将身体撑起，肩部上升0.4m，在某次测试中，他1min内完成30次俯卧撑，将身体撑起一次所做得功为___________J。他在1min内做功的功率为___________w。
15．一辆汽车总重为2×104N，在平直水平路面上以20m/s的速度匀速行驶，汽车所受阻力为总重的0.03倍，在10s内，汽车克服阻力做的功为______J，功率为______W。
三、综合题
16．上海洋山港是全球最大的智能集装箱码头，图甲是将我国自行研制的大型桥吊从运输船上转运到正在建设中的洋山港码头时的情景．桥吊是码头上进行货物装卸的起重机，其简化示意图如图甲中所示，它由控制室、水平横梁AB以及两个竖直的支架CD和EF组成．运输船中不同位置有数个密封的水舱，向这些水舱加水或减水，能保证牵引车将桥吊从运输船转运到码头的过程中，运输船的甲板始终保持水平且与码头的地面相平．
(1)牵引车将桥吊缓缓向右拖向码头时，支架CD和EF下的轮子会沿顺时针方向转动，请在图乙中画出支架CD下的轮子对运输船甲板摩擦力的示意图．
( )
(2)若牵引车拖行桥吊的功率是50kW，9s内将桥吊沿水平方向匀速拖行了3m,则这段时间内牵引车对钢缆的拉力是多少牛________
(3)已知桥吊的总质量是2200t，支架CD和EF的高度均是50m，C点到横梁A端的距离是60m，E点到横梁B端的距离是18m，桥吊的重心O到横梁A端和B端的距离分别是72m和28m．试求牵引车将桥吊从图甲所示的位置拖到图丙所示的位置时，运输船的水舱中增加了多少立方米的水 __________
17．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。______
18．2009年入夏以来，我省滇西地区出现了百年不遇的特大旱灾，某校为保障师生的生活用水，紧急调来一台功率为15kw的抽水机，把水抽到距水面10m高的蓄水池中，抽水机30分钟刚好将容积为18m3的蓄水池抽满，求：
（1）抽水机对水做的功；
（2）抽水机的效率；
（3）同学们，水是生命之源，请你写出日常生活中的两项节水措施．
19．如图甲所示是一物体在运动过程中所受的力F与在力的方向上通过的路程S的关系图象，即物体运动的F-S图象，根据分析可知：该图象中阴影部分的矩形面积表示力F所做的功的大小．对于变力做功的计算，我们也可以采用计算F-S图象与S轴围成的面积的方法来计算力F所做功的大小．若一物体所受的拉力F与它通过的距离S之间的关系是F=5S:
(1)试在图乙中作出该物体的F-S图象；
(2)根据图象计算，物体在S=O到S=4m的过程中拉力F所做功的大小；
(3)若物体通过4m的路程共用了4s时间，请计算力F在这段时间内做功的平均功率：
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
根据功率公式可知，在W-t图像中，斜率表示机械功率，由图可知，甲的斜率大于乙的斜率，所以甲的机械功率大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】
AB．弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N。物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力
f=F拉=20N
M受到地面的摩擦力的方向与物体运动方向相反，即水平向右，故AB错误；
C．M在重力的方向上没有移动距离，所以M受到的重力对M所做的功为0J，故C错误；
D．不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，则拉力F的大小为
F=2F示=2×20N=40N
由图知，绳子的有效段数
n=2
则拉力端移动的速度是物体移动速度的，故拉力端移动的速度
拉力F的功率为
故D正确。
故选D。
3．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。
4．C
【详解】
D．由题意知，小明的体重小于爸爸的体重，据W=Gh知，从一楼步行上四缕所走的距离相等，所做的功的大小关系为
W小明故D错误；
ABC．而小明先到四楼，说明小明所用的时间比爸爸的少，据知，小明的功率可能大于、等于或小于爸爸的功率，故AB错误，C正确。
故选C。
5．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。
6．B
【详解】
A．中学生的重力约500N，故A错误；
B．从地上捡起一本九上科学书到课桌上做功约为
故B正确；
C．九上科学书本的长度约30cm，故C错误；
D．中学生跳绳的功率约为100瓦，故D错误。
故选B。
7．C
（1）图中使用的是动滑轮，滑轮与绳子质量及摩擦均不计，利用求拉力大小；
（2）根据求出绳端移动的速度，根据求出拉力的功率。
【详解】
AB．图中使用的是动滑轮，滑轮与绳子质量及摩擦均不计，所以拉力
故AB错误；
CD．绳端移动的速度
则拉力的功率
故C正确，D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查了动滑轮拉力的计算和功率的计算，利用好动滑轮的特点是关键。
8．C
【详解】
因为甲乙质量相等，故甲乙的重力相等；因为甲乙匀速上升，所以对甲乙施加的力等于其重力，即
F1=F2
根据W=Fs可知
W1=W2
因为
v1＜v2
由
P==Fv
可知
P1＜P2
故选C。
9．C
【详解】
爬楼梯的功率P＝.需要测量的物理量是参赛者的体重、所登楼层的高度以及登楼所用的时间，不需要参赛者通过的路程．故选C.
【点睛】
爬楼梯是克服自身的重力做功，功除以时间就是功率．需要测出楼高、登楼时间、每个人的体重．
10．B
【详解】
A．由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度
v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s
根据
可知F2的功率
P=F2v=3N×0.2m/s=0.6W
故A正确，不符合题意；
C．不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，由力的平衡条件可得，弹簧测力计的示数
F=3F2=3×3N=9N
故C正确，不符合题意；
D．由图知B和A之间的摩擦力
fB=2F2=2×3N=6N
根据B向左做匀速直线运动可知物体A对B的摩擦力的方向向右，根据力的作用是相互的可知物体B对物体A的摩擦力向左，大小为6N；对于物体A，受到B对A向左的摩擦力fB1=6N，向右的拉力F1=4N，因为A静止，所以地面向右的摩擦力
f地=fB1-F1=6N-4N=2N
故D正确，不符合题意；
B．如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受摩擦力不变，A受到地面的摩擦力也不变，即A的受力情况不变，还是处于静止状态，故B错误，符合题意。
故选B。
11． 2 10
【详解】
[1]油桶在地面上滚动时形成一个动滑轮，当油桶转动一周时，油桶通过的距离为2πR，作用在油桶上的力，正好移动了两周的距离，即4πR，拉力移动距离s与油桶滚动距离L的比值为
[2]力F所做的功
W=Fs=F×4πR=10N×4×3×0.5m=60J
拉力F的功率
=10W
12． :1 250
【详解】
（1）[1]杆即将离开水平位置，如下图知
AE=OE，OA=OD，
由勾股定理得
(OE)2+(AE)2=(OA)2，2OE2=OA2=(10m)2
可解得
OE=m
由杠杆的平衡条件有
F1×OE=G×OB
即
把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如下图知
AE′=5m，OA=10m，
由
(OE′)2+(AE′)2=(OA)2
即
(OE)2+(5m)2=(10m)2
所以解得
OE′=m
因为
(OC′)2+(BC)2=(OB)2
即
(OC′)2+(2.5m)2=(5m)2
所以
OC′=m，
根据杠杆平衡条件有
F2×OE′=G×OC′
那么
所以
F1:F2=N:1500N=:1
（2）[2]士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°的过程中，桥的重心升高的距离为
克服重力做的功为
W=Gh=3000N×2.5m=7500J
由于不计绳重和摩擦，士兵做的功即为克服桥重做的功，即
W总=W=7500J
那么其平均功率为
13． 5∶2 50 10
【详解】
（1）[1]根据可得，该物块通过AB段所用时间
通过CD段所用时间
则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为
[2]物块在AB段和CD段均做匀速运动，拉力和摩擦阻力是平衡力，则在AB段、CD段所受拉力分别为
则拉力F在AB段所做的功
拉力F在CD段所做的功
[3]拉力F在AB段做功的功率为
拉力F在CD段做功的功率为
（2）[4][5]由（1）可知在AB段和CD段力所做的功大小的关系
在AB段和CD段的功率大小关系
14． 144 72
【详解】
[1]由图知道，地面对手的支持力的力臂
L=0.6m+0.9m=1.5m
由杠杆平衡条件知道
FL=GLG
即
F×1.5m=600N×0.9m
解得F=360N，将身体撑起一次所做功
W=Fs=360N×0.4m=144J
[2]1min内做的总功
W总=nW=30×144J=4320J
做功功率
15． 1.2×105 1.2×104
【详解】
[1]汽车所受的阻力为
f=0.03G=0.03×2×104N=600N
由
可得，汽车行驶的距离为
s=vt=20m/s×10s=200m
汽车克服阻力做的功为
W=fs=600N×200m=1.2×105J
[2]功率
16． 1.5×105N 1200m3
【详解】
（1）由于支架CD下的轮子在牵引车拖行下沿顺时针方向转动，所以，运输船甲板对轮子有水平向左的摩擦力，又因为力的作用是相互的，所以，轮子对运输船甲板有水平向右的摩擦力，且作用点在接触面上，从作用点沿水平向右画一条有向线段，并用“f”表示，即CD下的轮子对运输船甲板摩擦力的示意图，如图所示：
（2）牵引车拖行桥吊做的功是：W=Pt=50×103 W×9s=4.5×105 J，
由W=Fs知道，这段时间内牵引车对钢缆的拉力是：=1.5×105 N；
（3）若将桥吊看作杠杆，则支点为D，动力为甲板对桥吊的支持力，即F1 =F支，阻力为桥吊的重力，即F2 =G=mg=2200×103 kg×10N/kg=2.2×107 N，动力臂是：L1 =DF=CE=OC+OE=（OA-CA）+（OB-OE）=（72m-60m）+（28m-18m）=22m，阻力臂是：L2 =OC=OA-CA=72m-60m=12m，由杠杆平衡条件F1 L1 =F2 L2 知道，甲板对桥吊的支持力是： =1.2×107 N，桥吊被拖到图丙位置时，运输船减少的重力是：△G= F1=1.2×107 N，根据题意知道，运输船的排水量不变，则运输船受到的浮力不变，又因为运输船始终漂浮，所以，运输船的总重不变，则运输船的水舱中增加的水的重力：△G水=△G=1.2×107 N，由G=mg=ρVg知道，运输船的水舱中增加的水的体积是： =1.2×103 m3．
17． 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。
18．1.8×105J；67%；随手关水龙头；一水多用等
【详解】
(1)m＝ρV＝1×103kg/m3×18m3＝1.8×104kg，G＝mg＝1.8×104kg×10N/kg＝1.8×105N，对水做的有用功：W有＝Gh＝1.8×105N×10m＝1.8×106J，(2)W总＝Pt＝15000W×30×60s＝2.7×107J，η＝＝6.7%；(3)节水措施：随手关水龙头、一水多用(洗脸水拖地)．
【点睛】
（1）知道要抽水的体积可以求水的质量、重力，进一步利用功的公式计算对水做的有用功；（2）知道抽水机的功率和做功时间可以求总功，进一步计算抽水机的效率；（3）从日常生活中，自己能做到的，找出节水措施，例如循环利用、不浪费等．
19．见解析所示
【详解】
（1）根据物体所受的拉力F与它通过的距离S之间的关系是可以看出，物体所受的拉力与距离S之间是存在5倍关系的，故找到符合条件的几个点，连接即可．答案如图：
(2)根据图象可知，F-S图象与S轴围成的图像为直角三角形，其面积表示F所做的功，故．
（3）力F在这段时间内做功的平均功率．
故答案为（1）（2）40J （3）10W
【点睛】会画相关图象、分析题目意思及相关数据是解答正确的关键．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示是甲、乙两台机器所做的功与时间的函数关系图像，由图可知，甲机器的功率与乙机器的功率相比（ ）
A．甲的机械功率大 B．乙的机械功率大
C．甲、乙的机械功率一样大 D．条件不足，无法判断
2．如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，重为100N的物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动5s，弹簧测力计的示数为20N，以下正确的是（ ）
A．M受到地面摩擦力水平向左
B．M受到地面的摩擦力为10N
C．M受到的重力对M所做的功为100J
D．拉力F的功率为4W
3．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
4．体重较小的小明与体重较大的爸爸同时从一楼步行上楼回四楼的家，小明先到四楼。关于他们上楼的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．小明的功率一定比爸爸的功率大
B．小明的功率一定比爸爸的功率小
C．小明的功率可能等于爸爸的的功率
D．小明做的功可能比爸爸做的功多
5．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
6．下列估算正确的是（ ）
A．一位中学生的重力约50N
B．从地上捡起一本九上科学书到课桌上做功约3焦
C．九上科学书本的长度约30dm
D．一位中学生跳绳的功率约为500瓦
7．如图所示，在水平拉力F的作用下，使物体m沿水平地面匀速运动，若滑轮与绳子质量及摩擦均不计，已知物体m与地面间的摩擦力为10N，物体m的运动速度为，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法中正确的是（ ）
A．拉力F的大小为20N B．拉力F的大小为10N
C．拉力的功率P的大小为20W D．拉力的功率P的大小为10W
8．质量相同的甲、乙两物体，用竖直向上的力使他们分别以0.5米/秒和0.9米/秒的速度匀速上升s米，若力对甲做的功是W1，功率是P1，对乙做功是W2，功率是P2，关于他们功和功率的大小关系，下列选项中正确的是（ ）
A．W1=W2，P1>P2 B．W1>W2，P1
A．登楼所用的时间
B．参赛者的体重，所登楼层的高度
C．参赛者的体重，所登楼层的高度以及登楼所用的时间
D．参赛者的体重，所登楼层的高度，登楼所用的时间以及参赛者通过的路程
10．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s 的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及绳轮间的摩擦），下列分析错误的是（ ）
A．拉力F2的功率为0.6W
B．如果增大F2，物体A可能向左运动
C．弹簧测力计读数为9N
D．物体A和地面之间的摩擦力是2N
二、填空题
11．如图所示，半径为0.5m的油桶外绕了几圈绳子，在绳的引出端用一水平拉力10N，使油桶在6s内沿水平地面滚动一周，则拉力移动距离s与油桶滚动距离L的比值为______；在这一过程中，拉力F的功率是______W。（π取3）
12．古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m，所受重力为3000N的均匀杆OA，可以绕转轴O点在竖直平面内转动，在O点正上方10m处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为F1，当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，绳子的拉力为F2，所用的时间是0.5min（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦）。则：
（1）F1:F2=_____；
（2）士兵们对吊桥所做功的平均功率是 _____W。
13．物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中。已知物块在AB段和CD段分别以和的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为5N和2N。
（1）该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为______；拉力F在AB段所做的功为______J；拉力F在CD段做功的功率为______W。
（2）在AB段和CD段力所做的功用、表示；功率用、表示，则______；______（以上两空选填“”、“”或“”）。
14．如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为600N。他每次将身体撑起，肩部上升0.4m，在某次测试中，他1min内完成30次俯卧撑，将身体撑起一次所做得功为___________J。他在1min内做功的功率为___________w。
15．一辆汽车总重为2×104N，在平直水平路面上以20m/s的速度匀速行驶，汽车所受阻力为总重的0.03倍，在10s内，汽车克服阻力做的功为______J，功率为______W。
三、综合题
16．上海洋山港是全球最大的智能集装箱码头，图甲是将我国自行研制的大型桥吊从运输船上转运到正在建设中的洋山港码头时的情景．桥吊是码头上进行货物装卸的起重机，其简化示意图如图甲中所示，它由控制室、水平横梁AB以及两个竖直的支架CD和EF组成．运输船中不同位置有数个密封的水舱，向这些水舱加水或减水，能保证牵引车将桥吊从运输船转运到码头的过程中，运输船的甲板始终保持水平且与码头的地面相平．
(1)牵引车将桥吊缓缓向右拖向码头时，支架CD和EF下的轮子会沿顺时针方向转动，请在图乙中画出支架CD下的轮子对运输船甲板摩擦力的示意图．
( )
(2)若牵引车拖行桥吊的功率是50kW，9s内将桥吊沿水平方向匀速拖行了3m,则这段时间内牵引车对钢缆的拉力是多少牛________
(3)已知桥吊的总质量是2200t，支架CD和EF的高度均是50m，C点到横梁A端的距离是60m，E点到横梁B端的距离是18m，桥吊的重心O到横梁A端和B端的距离分别是72m和28m．试求牵引车将桥吊从图甲所示的位置拖到图丙所示的位置时，运输船的水舱中增加了多少立方米的水 __________
17．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。______
18．2009年入夏以来，我省滇西地区出现了百年不遇的特大旱灾，某校为保障师生的生活用水，紧急调来一台功率为15kw的抽水机，把水抽到距水面10m高的蓄水池中，抽水机30分钟刚好将容积为18m3的蓄水池抽满，求：
（1）抽水机对水做的功；
（2）抽水机的效率；
（3）同学们，水是生命之源，请你写出日常生活中的两项节水措施．
19．如图甲所示是一物体在运动过程中所受的力F与在力的方向上通过的路程S的关系图象，即物体运动的F-S图象，根据分析可知：该图象中阴影部分的矩形面积表示力F所做的功的大小．对于变力做功的计算，我们也可以采用计算F-S图象与S轴围成的面积的方法来计算力F所做功的大小．若一物体所受的拉力F与它通过的距离S之间的关系是F=5S:
(1)试在图乙中作出该物体的F-S图象；
(2)根据图象计算，物体在S=O到S=4m的过程中拉力F所做功的大小；
(3)若物体通过4m的路程共用了4s时间，请计算力F在这段时间内做功的平均功率：
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
根据功率公式可知，在W-t图像中，斜率表示机械功率，由图可知，甲的斜率大于乙的斜率，所以甲的机械功率大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】
AB．弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N。物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力
f=F拉=20N
M受到地面的摩擦力的方向与物体运动方向相反，即水平向右，故AB错误；
C．M在重力的方向上没有移动距离，所以M受到的重力对M所做的功为0J，故C错误；
D．不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，则拉力F的大小为
F=2F示=2×20N=40N
由图知，绳子的有效段数
n=2
则拉力端移动的速度是物体移动速度的，故拉力端移动的速度
拉力F的功率为
故D正确。
故选D。
3．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。
4．C
【详解】
D．由题意知，小明的体重小于爸爸的体重，据W=Gh知，从一楼步行上四缕所走的距离相等，所做的功的大小关系为
W小明
ABC．而小明先到四楼，说明小明所用的时间比爸爸的少，据知，小明的功率可能大于、等于或小于爸爸的功率，故AB错误，C正确。
故选C。
5．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。
6．B
【详解】
A．中学生的重力约500N，故A错误；
B．从地上捡起一本九上科学书到课桌上做功约为
故B正确；
C．九上科学书本的长度约30cm，故C错误；
D．中学生跳绳的功率约为100瓦，故D错误。
故选B。
7．C
（1）图中使用的是动滑轮，滑轮与绳子质量及摩擦均不计，利用求拉力大小；
（2）根据求出绳端移动的速度，根据求出拉力的功率。
【详解】
AB．图中使用的是动滑轮，滑轮与绳子质量及摩擦均不计，所以拉力
故AB错误；
CD．绳端移动的速度
则拉力的功率
故C正确，D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查了动滑轮拉力的计算和功率的计算，利用好动滑轮的特点是关键。
8．C
【详解】
因为甲乙质量相等，故甲乙的重力相等；因为甲乙匀速上升，所以对甲乙施加的力等于其重力，即
F1=F2
根据W=Fs可知
W1=W2
因为
v1＜v2
由
P==Fv
可知
P1＜P2
故选C。
9．C
【详解】
爬楼梯的功率P＝.需要测量的物理量是参赛者的体重、所登楼层的高度以及登楼所用的时间，不需要参赛者通过的路程．故选C.
【点睛】
爬楼梯是克服自身的重力做功，功除以时间就是功率．需要测出楼高、登楼时间、每个人的体重．
10．B
【详解】
A．由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度
v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s
根据
可知F2的功率
P=F2v=3N×0.2m/s=0.6W
故A正确，不符合题意；
C．不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，由力的平衡条件可得，弹簧测力计的示数
F=3F2=3×3N=9N
故C正确，不符合题意；
D．由图知B和A之间的摩擦力
fB=2F2=2×3N=6N
根据B向左做匀速直线运动可知物体A对B的摩擦力的方向向右，根据力的作用是相互的可知物体B对物体A的摩擦力向左，大小为6N；对于物体A，受到B对A向左的摩擦力fB1=6N，向右的拉力F1=4N，因为A静止，所以地面向右的摩擦力
f地=fB1-F1=6N-4N=2N
故D正确，不符合题意；
B．如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受摩擦力不变，A受到地面的摩擦力也不变，即A的受力情况不变，还是处于静止状态，故B错误，符合题意。
故选B。
11． 2 10
【详解】
[1]油桶在地面上滚动时形成一个动滑轮，当油桶转动一周时，油桶通过的距离为2πR，作用在油桶上的力，正好移动了两周的距离，即4πR，拉力移动距离s与油桶滚动距离L的比值为
[2]力F所做的功
W=Fs=F×4πR=10N×4×3×0.5m=60J
拉力F的功率
=10W
12． :1 250
【详解】
（1）[1]杆即将离开水平位置，如下图知
AE=OE，OA=OD，
由勾股定理得
(OE)2+(AE)2=(OA)2，2OE2=OA2=(10m)2
可解得
OE=m
由杠杆的平衡条件有
F1×OE=G×OB
即
把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如下图知
AE′=5m，OA=10m，
由
(OE′)2+(AE′)2=(OA)2
即
(OE)2+(5m)2=(10m)2
所以解得
OE′=m
因为
(OC′)2+(BC)2=(OB)2
即
(OC′)2+(2.5m)2=(5m)2
所以
OC′=m，
根据杠杆平衡条件有
F2×OE′=G×OC′
那么
所以
F1:F2=N:1500N=:1
（2）[2]士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°的过程中，桥的重心升高的距离为
克服重力做的功为
W=Gh=3000N×2.5m=7500J
由于不计绳重和摩擦，士兵做的功即为克服桥重做的功，即
W总=W=7500J
那么其平均功率为
13． 5∶2 50 10
【详解】
（1）[1]根据可得，该物块通过AB段所用时间
通过CD段所用时间
则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为
[2]物块在AB段和CD段均做匀速运动，拉力和摩擦阻力是平衡力，则在AB段、CD段所受拉力分别为
则拉力F在AB段所做的功
拉力F在CD段所做的功
[3]拉力F在AB段做功的功率为
拉力F在CD段做功的功率为
（2）[4][5]由（1）可知在AB段和CD段力所做的功大小的关系
在AB段和CD段的功率大小关系
14． 144 72
【详解】
[1]由图知道，地面对手的支持力的力臂
L=0.6m+0.9m=1.5m
由杠杆平衡条件知道
FL=GLG
即
F×1.5m=600N×0.9m
解得F=360N，将身体撑起一次所做功
W=Fs=360N×0.4m=144J
[2]1min内做的总功
W总=nW=30×144J=4320J
做功功率
15． 1.2×105 1.2×104
【详解】
[1]汽车所受的阻力为
f=0.03G=0.03×2×104N=600N
由
可得，汽车行驶的距离为
s=vt=20m/s×10s=200m
汽车克服阻力做的功为
W=fs=600N×200m=1.2×105J
[2]功率
16． 1.5×105N 1200m3
【详解】
（1）由于支架CD下的轮子在牵引车拖行下沿顺时针方向转动，所以，运输船甲板对轮子有水平向左的摩擦力，又因为力的作用是相互的，所以，轮子对运输船甲板有水平向右的摩擦力，且作用点在接触面上，从作用点沿水平向右画一条有向线段，并用“f”表示，即CD下的轮子对运输船甲板摩擦力的示意图，如图所示：
（2）牵引车拖行桥吊做的功是：W=Pt=50×103 W×9s=4.5×105 J，
由W=Fs知道，这段时间内牵引车对钢缆的拉力是：=1.5×105 N；
（3）若将桥吊看作杠杆，则支点为D，动力为甲板对桥吊的支持力，即F1 =F支，阻力为桥吊的重力，即F2 =G=mg=2200×103 kg×10N/kg=2.2×107 N，动力臂是：L1 =DF=CE=OC+OE=（OA-CA）+（OB-OE）=（72m-60m）+（28m-18m）=22m，阻力臂是：L2 =OC=OA-CA=72m-60m=12m，由杠杆平衡条件F1 L1 =F2 L2 知道，甲板对桥吊的支持力是： =1.2×107 N，桥吊被拖到图丙位置时，运输船减少的重力是：△G= F1=1.2×107 N，根据题意知道，运输船的排水量不变，则运输船受到的浮力不变，又因为运输船始终漂浮，所以，运输船的总重不变，则运输船的水舱中增加的水的重力：△G水=△G=1.2×107 N，由G=mg=ρVg知道，运输船的水舱中增加的水的体积是： =1.2×103 m3．
17． 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。
18．1.8×105J；67%；随手关水龙头；一水多用等
【详解】
(1)m＝ρV＝1×103kg/m3×18m3＝1.8×104kg，G＝mg＝1.8×104kg×10N/kg＝1.8×105N，对水做的有用功：W有＝Gh＝1.8×105N×10m＝1.8×106J，(2)W总＝Pt＝15000W×30×60s＝2.7×107J，η＝＝6.7%；(3)节水措施：随手关水龙头、一水多用(洗脸水拖地)．
【点睛】
（1）知道要抽水的体积可以求水的质量、重力，进一步利用功的公式计算对水做的有用功；（2）知道抽水机的功率和做功时间可以求总功，进一步计算抽水机的效率；（3）从日常生活中，自己能做到的，找出节水措施，例如循环利用、不浪费等．
19．见解析所示
【详解】
（1）根据物体所受的拉力F与它通过的距离S之间的关系是可以看出，物体所受的拉力与距离S之间是存在5倍关系的，故找到符合条件的几个点，连接即可．答案如图：
(2)根据图象可知，F-S图象与S轴围成的图像为直角三角形，其面积表示F所做的功，故．
（3）力F在这段时间内做功的平均功率．
故答案为（1）（2）40J （3）10W
【点睛】会画相关图象、分析题目意思及相关数据是解答正确的关键．
答案第1页，共2页
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