北师大版八年级下9.4功率同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 北师大版八年级下9.4功率同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 633.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-08 13:33:11 | ||
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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．频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能逐渐增大 B．小球的机械能逐渐减小
C．小球的重力在 ab 段做功比在cd 段多 D．小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段慢
2．甲、乙两质量相等的物体，用外力F1使甲以速度v1匀速上升高度h时，F1做功W1，功率为P1；用外力F2使乙以速度v2同样匀速上升高度h时，F2做功W2，功率为P2，已知v1＞v2，则（ ）
A．W1＝W2，P1＝P2 B．W1＝W2，P1＞P2
C．W1＞W2，P1＝P2 D．W1＞W2，P1＞P2
3．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
4．小明和他所骑的自行车总重为600N，上学路上他骑车在1min内匀速通过了一段长300m的平直公路，若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍，则通过该段公路时，小明骑车的功率约为（ ）
A．150W B．300W C．1500W D．3000W
5．如图所示，某同学进行爬竿训练，爬上竿顶后，再从竿顶顺竿滑到地面，每次所用时间各不相同，下列说法正确的是（ ）
A．向上爬竿过程中动能转化为重力势能
B．下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变
C．向上爬竿时受到的摩擦力方向向下
D．下滑时间短的那次速度大，重力做功快
6．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
7．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
8．班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，比比谁的功率最大，为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（ ）
①三楼地面到一楼地面的高度 ②从一楼到达三楼所用的时间
③每个同学的质量或体重 ④一楼到三楼楼梯的长度
A．①③ B．①④ C．①②③ D．②④
9．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
10．下列说法中正确的是（ ）
A．机械效率高的机械，做功就越多 B．功率大的机械，做功就越多
C．功率大的机械，做功就越快 D．功率小的机械，其机械效率越低
二、填空题
11．学习了功率的知识后，小明和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动。用磅秤测得小明的质量是50kg，用 _____测得他从一楼登上三楼（每层楼高3m）用了20s的时间，则根据原理公式 _____可以算得小明登楼的功率是 _____W。（g取10N/kg）
12．家用汽车长安CS75plus的发动机有2.0T和1.5T两种排量，最大功率分别是171kW和131kW。为了测试这两款车的加速能力，在车重和阻力相同的情况下，让它们以最大功率从静止加速到100km/h，测试结果分别是用时7.9s和10.2s，则它们这段在加速过程中，发动机功率较大的是 ______（选填“2.0T”或“1.5T”，下同）、牵引力较大的是 ______；观察到2.0T的加速距离较短，说明 ______的发动机做功较多。
13．如图所示，重力为80牛的木块在大小为10牛的水平拉力F的作用下，10秒内沿水平面匀速前进了5米，则重力做的功为________焦，拉力做的功为________焦，拉力的功率为_________瓦：若水平拉力变为14牛，则木块在水平方向上所受到的合力为___________牛。
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．小明同学用20N的水平推力，推着重50N的书箱10秒钟在水平地面上前进了2m，松开手后，书箱又向前滑行了2秒钟，前进了1m，整个过程中书箱的重力做功_________J，小明做功的功率为_________W。
三、综合题
16．如图所示，某快递公司的一架无人机，载着质量为6kg的货物，先在9s内沿竖直方向匀速上升60m，再在4s内沿水平方向匀速飞行20m后，将货物送达目的地。则：
（1）在匀速上升时，无人机对货物所做的功W1=_______J、做功功率P1=_______W；
（2）该无人机在此次运货的整个过程中对货物所做的功为W2，则W2_______W1（选填“>”、“=”或“<”）。（g=10N/kg）
17．阅读短文，回答问题；
如图甲所示，2021年5月国产第二艘航母“山东舰”已服役10个月了，航母搭载的舰载机质量为5150kg，舰载飞机与甲板的总接触面积为5000cm2。飞机的推重比是指飞机发动机所产生的总推力与飞机总重量的比值。该舰载机以720km/h速度飞行时的推重比为1.2。
（1）下列说法中错误的是______。
A．航母的外壳采取硬度大的特种钢板制成的
B．航母静止在海面上受到平衡力
C．舰载机加速起飞过程中，惯性将不变
D．航母从江面航行到海面，航母将下沉一些
（2）海上刮西风，为便于舰载机起飞，航母航向应调整为_______（选填“向东”或“向西”）航行。舰载机降落到甲板后，会受到阻挡索的阻挡而减速，是为了防止飞机因_______继续滑行而掉入海中。（海水的密度为1.03×103kg/m3，g取10N/kg）
（3）舰载机以720km/h速度飞行1080km，需要________h，其发动机推力的功率为________W（可以认为舰载机的总重不变）。
（4）航母上的工作人员在不同海域取样部分海水，并利用以下方法测量某次取得的海水的密度。方法：取一个圆柱形杯身的杯子（杯子厚度忽略不计），先在其中装水密封后，放在水平桌面上，如图乙所示；再将杯子分别倒置在盛有水和海水的容器中，静止后杯子内外液面高度差如图丙和丁所示，则图丁中所取样的海水密度为________kg/m3。
18．目前的太阳能汽车已真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染．在光照5～6 小时的条件下，某款太阳能汽车日均发电量 8～10kW h，可以驱动汽车行驶80km 左右．在无光照或长途出行需求下，该款太阳能汽车配备有常规锂电池同样可以用充电桩充电，该款太阳能汽车的车轮与地面的接触面积约为 200cm2， 整车质量约为 680kg．
（1）汽车的驾驶员和乘客必须使用安全带，这是为了防止汽车紧急刹车时乘员由于具有_____而被撞伤．
（2）这款太阳能汽车空车静止在水平地面上时对地面的压强是多少____？
（3）如果光照 5h，发电量为 8kW h，则太阳能电池板发电的平均功率是多大___？ 若 8 kW h 的电能可供该车匀速直线行驶 80km，则该车行驶时所受的阻力大约是多少_____？
19．智能机器人目前已能够在很多方面为人类提供高效率高精准度的服务；在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书馆员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务；下表是某智能机器人图书馆员“小i”（如图）的部分参数，请回答下列问题：（g取10N/kg）
（1）为了使机器人行走或搬运货物时更加平稳，要求机器人的基座有较大的质量，则适合做机器人基座的材料是 ______（选填“铸铁“或“塑料”）；机器人双臂关节连接处要尽量 ______（选填“增大”或“减小”）摩擦；
（2）当机器人以最大负重静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少帕？______
（3）“小i“以最大负重在图书馆中水平匀速直线运动40m，用时100s，其间受到地面的摩擦力为重力的0.1倍，则它克服摩擦力做功的功率是多少？______
（4）若“小i”每天需将1900kg图书从地面分批搬回0.5m高的书架上，则“小i”每天搬运这些图书上书架做的功是多少？______
参数名称 与地面的接触面积/cm2 最大负重/kg 质量/kg
数据 48 20 16
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．小球下落过程中，高度减小，重力势能减小，故A错误；
B．不计空气阻力时，小球重力势能与动能互相转化，机械能守恒，大小不变，故B错误；
C．ab段长度小于cd 段，重力相同，做功大小与下落距离成正比，ab 段做功小于cd 段，故C错误；
D．ab段做功小于cd 段做功，而所用时间相等，所以ab段功率小于cd 段做功，故D 正确。
故选D。
2．B
【详解】
CD．甲、乙两质量相等的物体，甲、乙的重力相同，由于都是匀速上升，故外力F1等于外力F2，匀速上升相同的高度h时，故拉力做的功的大小为，故
故CD错误；
AB．由于v1＞v2，匀速上升相同的高度h时，那么根据可知，
根据可知，，故
故A 错误；B正确。
故选B。
3．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。
4．A
【详解】
小明骑车所做的是匀速直线运动，则自行车的前进的动力
F=f=0.05G=0.05×600N=30N
自行车前进的速度
小明骑车的功率
P=Fv=30N×5m/s=150W
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．D
【详解】
A．向上爬竿过程中，人的质量不变，不能确定速度是否变化，因不能确定动能是否变化，该同学的质量不变，高度增大，因而重力势能增大，不能确定由动能转化而来，故A错误；
B．因为下滑过程中，人对竿的压力可能发生变化，而接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小可能发生变化，故B错误；
C．向上爬竿时，该同学受重力作用相对于竿有向下滑的趋势，因而受到的摩擦力方向向上，故C错误；
D．每次均从竿顶下滑到底端，运动的距离相等，由可知时间知的那次速度最大，所用时间最短，该同学的重力不变，每次下滑的高度相同，则每次重力做功相等，由知，重力做功快。
故选D。
6．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。
7．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。
8．C
【详解】
需要测量功率，可以根据可知，需要知道爬楼梯所做的功，而爬楼梯所做的功主要指的是克服重力做功，根据，故需要测量的是三楼地面到一楼地面的高度h，还需要测量从一楼到达三楼所用的时间t，还需测量每个同学的质量或体重，故C符合题意。
故选C。
9．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。
10．C
【详解】
A．机械效率高的机械，说明所做的有用功占总功的比值大，不是说做的功越多，故A错误；
BC．功率表示物体做功快慢的物理量，功率大的机械，说明做功就越快，做功不一定越多，因为做功的时间不确定，故B错误，C正确；
D．功率是比较做功快慢的物理量，机械效率是有用功和总功的比值，两者没有必然联系，故D错误。
故选C。
11． 秒表 150
【详解】
[1][2]用秒表测出从一楼登上三楼用了20s的时间，上楼的高度
h＝2×3m＝6m
[3]小明上楼的功率
12． 2.0T 2.0T 2.0T
【详解】
[1]由题可知，让两款车以最大功率从静止加速到100km/h，且P2.0T=171kW，P1.5T=131kW，故在加速过程中，发动机功率较大的是2.0T。
[2]因2.0T的发动机功率较大，则由可知，在速度相同时，牵引力较大的是2.0T。
[3]以最大功率从静止加速到100km/h，测试结果分别是用时7.9s和10.2s，则2.0T的发动机所做的功为
1.5T的发动机所做的功为
所以2.0T的发动机做功较多。
13． 0 50 5 4
【详解】
[1]由题意知，木块沿水平方向匀速直线运动，而重力的方向是竖直向下的，所以重力在这个过程中做功为0。
[2]拉力做的功
W=Fs=10N×5m=50J
[3]拉力的功率
[4]拉力F=10N时，木块匀速直线运动，此时的摩擦力等于拉力，当拉力变成14N，木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，则所受的摩擦力不变，所以此时的合力
F合=F1-f=14N-10N=4N
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． 0 4
【详解】
[1]书箱在水平地面上运动，虽然受重力，但在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，重力做功为0。
[2]小明同学用20N的水平推力推着重50N的书箱在水平地面上前进了2m，推力对箱子做的功
W1=Fs1=20N×2m=40J
小明做功的功率
16． 400 =
【详解】
(1)[1] 在匀速上升时，无人机对货物拉力所做的功：
；
[2] 做功功率：
；
(2)[3]货物水平移动过程中，物体在无人机拉力方向上没有移动距离，所以无人机不做功；则该无人机在此次运货的整个过程中对货物所做的功W2和W1相等。
17． D 向西 惯性 1.5 1.236×107 1.1×103
【详解】
（1）[1]A．航母自身重，吃水深度大，还要抗打击，耐腐蚀，因此其材料要求用硬高大的特种钢材制成；故A正确，不符合题意；
B．航母静止在海面上受到浮力和重力的作用，它们是一对平衡对，故B正确，不符合题意；
C．惯性是物体的属性，其大小只与物体的质量有关，与速度无关，舰载机加速起飞过程中，惯性将不变；故C正确，不符合题意；
D．航母从江面航行到海面，所受的浮力不变，海水的密度大于江水，由可得，航母在海中排开海水的体积比江水少，航母将上浮一些。故D错误，符合题意。
（2）[2]海上刮西风，向应调整为向西行驶，飞机迎风起飞，机翼上面空气流速会更大，压强更小，更有利于飞机起飞。
[3]惯性的大小和质量有关，飞机质量较大，因此惯性较大，降落到甲板后，受到阻拦索的阻挡而减速。
（3）[4]需要的时间
=1.5h
[5]由题可知，舰载机以720km/h速度飞行时的推重比为1.2。可得推力
F推=1.2G=1.2mg=1.2×5150kg×10N/kg=61800N
发动机推力的功率为
P==F推v=61800N×m/s=1.236×107W
（4）[6]设杯子的底面积为S，杯子在水中和在海水中受的浮力相等
F浮水=F浮海水
ρ水gV排=ρ海水gV排′
ρ水g(V水+Sh2)=ρ海水g(V水+Sh3)
因为水的体积V水=Sh1，图中h1=0.10m，h2=0.032m，h3=0.02m，解得ρ液=1.1×103kg/m3。
18． 惯性 3.4×105Pa 1600W 360N
【详解】
（1）一切物体都有惯性，汽车的驾驶员和乘客必须使用安全带，这是为了防止汽车紧急刹车时乘员由于具有惯性而被撞伤．(2) 汽车的自重：G＝mg＝680kg×10N/kg＝6800N，汽车对地面的压强：p＝＝3.4×105Pa；(3) 太阳能电池板发电的平均功率:P＝＝1.6＝1600W; 该车匀速直线行驶,则牵引力等于阻力，由W＝Fs可得，该车行驶时所受的阻力f＝F＝＝360N.
19． 铸铁 减小 7.5×104帕 14.4W 9500J
【详解】
（1）[1]因要求机器人的基座有较大质量，则适合做机器人基座的材料是铸铁。
[2]机器人双臂为了避免容易磨损以及使用更灵活，其关节处要尽量减小摩擦。
（2）[3]由表中可知，当机器人以最大负重静止在地面上时总重力为
G总=m总g=(20kg+16kg)×10N/kg=360N
故对水平地面的压力
F= G总=360N
与地面的接触面积
S=48cm2=4.8×10-3m2
故对水平地面的压强
（3 ）{4}由题意可知，机器人的运动速度为
运动过程中机器人所受阻力为
f=0.1 G总=0.1×360N=36N
因机器人受力平衡，根据可知它克服摩擦力做功的功率
P=fv=36N×0.4m/s=14.4W
（4 ）[5]因机器人的最大负重为20kg，故将1900kg图书搬回书架上需要搬运的次数为
搬运一次所做的功为
W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.5m=100J
故全部搬运完所做的功为
W总=95×W=95×100J=9500J
故答案为：（1）铸铁；减小；
（2）它对水平地面的压强是7.5×104帕；
（3）它克服摩擦力做功的功率是14.4W；
（4）“小i”每天搬运这些图书上书架做的功是9500J。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能逐渐增大 B．小球的机械能逐渐减小
C．小球的重力在 ab 段做功比在cd 段多 D．小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段慢
2．甲、乙两质量相等的物体，用外力F1使甲以速度v1匀速上升高度h时，F1做功W1，功率为P1；用外力F2使乙以速度v2同样匀速上升高度h时，F2做功W2，功率为P2，已知v1＞v2，则（ ）
A．W1＝W2，P1＝P2 B．W1＝W2，P1＞P2
C．W1＞W2，P1＝P2 D．W1＞W2，P1＞P2
3．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
4．小明和他所骑的自行车总重为600N，上学路上他骑车在1min内匀速通过了一段长300m的平直公路，若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍，则通过该段公路时，小明骑车的功率约为（ ）
A．150W B．300W C．1500W D．3000W
5．如图所示，某同学进行爬竿训练，爬上竿顶后，再从竿顶顺竿滑到地面，每次所用时间各不相同，下列说法正确的是（ ）
A．向上爬竿过程中动能转化为重力势能
B．下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变
C．向上爬竿时受到的摩擦力方向向下
D．下滑时间短的那次速度大，重力做功快
6．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
7．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
8．班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，比比谁的功率最大，为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（ ）
①三楼地面到一楼地面的高度 ②从一楼到达三楼所用的时间
③每个同学的质量或体重 ④一楼到三楼楼梯的长度
A．①③ B．①④ C．①②③ D．②④
9．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
10．下列说法中正确的是（ ）
A．机械效率高的机械，做功就越多 B．功率大的机械，做功就越多
C．功率大的机械，做功就越快 D．功率小的机械，其机械效率越低
二、填空题
11．学习了功率的知识后，小明和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动。用磅秤测得小明的质量是50kg，用 _____测得他从一楼登上三楼（每层楼高3m）用了20s的时间，则根据原理公式 _____可以算得小明登楼的功率是 _____W。（g取10N/kg）
12．家用汽车长安CS75plus的发动机有2.0T和1.5T两种排量，最大功率分别是171kW和131kW。为了测试这两款车的加速能力，在车重和阻力相同的情况下，让它们以最大功率从静止加速到100km/h，测试结果分别是用时7.9s和10.2s，则它们这段在加速过程中，发动机功率较大的是 ______（选填“2.0T”或“1.5T”，下同）、牵引力较大的是 ______；观察到2.0T的加速距离较短，说明 ______的发动机做功较多。
13．如图所示，重力为80牛的木块在大小为10牛的水平拉力F的作用下，10秒内沿水平面匀速前进了5米，则重力做的功为________焦，拉力做的功为________焦，拉力的功率为_________瓦：若水平拉力变为14牛，则木块在水平方向上所受到的合力为___________牛。
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．小明同学用20N的水平推力，推着重50N的书箱10秒钟在水平地面上前进了2m，松开手后，书箱又向前滑行了2秒钟，前进了1m，整个过程中书箱的重力做功_________J，小明做功的功率为_________W。
三、综合题
16．如图所示，某快递公司的一架无人机，载着质量为6kg的货物，先在9s内沿竖直方向匀速上升60m，再在4s内沿水平方向匀速飞行20m后，将货物送达目的地。则：
（1）在匀速上升时，无人机对货物所做的功W1=_______J、做功功率P1=_______W；
（2）该无人机在此次运货的整个过程中对货物所做的功为W2，则W2_______W1（选填“>”、“=”或“<”）。（g=10N/kg）
17．阅读短文，回答问题；
如图甲所示，2021年5月国产第二艘航母“山东舰”已服役10个月了，航母搭载的舰载机质量为5150kg，舰载飞机与甲板的总接触面积为5000cm2。飞机的推重比是指飞机发动机所产生的总推力与飞机总重量的比值。该舰载机以720km/h速度飞行时的推重比为1.2。
（1）下列说法中错误的是______。
A．航母的外壳采取硬度大的特种钢板制成的
B．航母静止在海面上受到平衡力
C．舰载机加速起飞过程中，惯性将不变
D．航母从江面航行到海面，航母将下沉一些
（2）海上刮西风，为便于舰载机起飞，航母航向应调整为_______（选填“向东”或“向西”）航行。舰载机降落到甲板后，会受到阻挡索的阻挡而减速，是为了防止飞机因_______继续滑行而掉入海中。（海水的密度为1.03×103kg/m3，g取10N/kg）
（3）舰载机以720km/h速度飞行1080km，需要________h，其发动机推力的功率为________W（可以认为舰载机的总重不变）。
（4）航母上的工作人员在不同海域取样部分海水，并利用以下方法测量某次取得的海水的密度。方法：取一个圆柱形杯身的杯子（杯子厚度忽略不计），先在其中装水密封后，放在水平桌面上，如图乙所示；再将杯子分别倒置在盛有水和海水的容器中，静止后杯子内外液面高度差如图丙和丁所示，则图丁中所取样的海水密度为________kg/m3。
18．目前的太阳能汽车已真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染．在光照5～6 小时的条件下，某款太阳能汽车日均发电量 8～10kW h，可以驱动汽车行驶80km 左右．在无光照或长途出行需求下，该款太阳能汽车配备有常规锂电池同样可以用充电桩充电，该款太阳能汽车的车轮与地面的接触面积约为 200cm2， 整车质量约为 680kg．
（1）汽车的驾驶员和乘客必须使用安全带，这是为了防止汽车紧急刹车时乘员由于具有_____而被撞伤．
（2）这款太阳能汽车空车静止在水平地面上时对地面的压强是多少____？
（3）如果光照 5h，发电量为 8kW h，则太阳能电池板发电的平均功率是多大___？ 若 8 kW h 的电能可供该车匀速直线行驶 80km，则该车行驶时所受的阻力大约是多少_____？
19．智能机器人目前已能够在很多方面为人类提供高效率高精准度的服务；在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书馆员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务；下表是某智能机器人图书馆员“小i”（如图）的部分参数，请回答下列问题：（g取10N/kg）
（1）为了使机器人行走或搬运货物时更加平稳，要求机器人的基座有较大的质量，则适合做机器人基座的材料是 ______（选填“铸铁“或“塑料”）；机器人双臂关节连接处要尽量 ______（选填“增大”或“减小”）摩擦；
（2）当机器人以最大负重静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少帕？______
（3）“小i“以最大负重在图书馆中水平匀速直线运动40m，用时100s，其间受到地面的摩擦力为重力的0.1倍，则它克服摩擦力做功的功率是多少？______
（4）若“小i”每天需将1900kg图书从地面分批搬回0.5m高的书架上，则“小i”每天搬运这些图书上书架做的功是多少？______
参数名称 与地面的接触面积/cm2 最大负重/kg 质量/kg
数据 48 20 16
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．小球下落过程中，高度减小，重力势能减小，故A错误；
B．不计空气阻力时，小球重力势能与动能互相转化，机械能守恒，大小不变，故B错误；
C．ab段长度小于cd 段，重力相同，做功大小与下落距离成正比，ab 段做功小于cd 段，故C错误；
D．ab段做功小于cd 段做功，而所用时间相等，所以ab段功率小于cd 段做功，故D 正确。
故选D。
2．B
【详解】
CD．甲、乙两质量相等的物体，甲、乙的重力相同，由于都是匀速上升，故外力F1等于外力F2，匀速上升相同的高度h时，故拉力做的功的大小为，故
故CD错误；
AB．由于v1＞v2，匀速上升相同的高度h时，那么根据可知，
根据可知，，故
故A 错误；B正确。
故选B。
3．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。
4．A
【详解】
小明骑车所做的是匀速直线运动，则自行车的前进的动力
F=f=0.05G=0.05×600N=30N
自行车前进的速度
小明骑车的功率
P=Fv=30N×5m/s=150W
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．D
【详解】
A．向上爬竿过程中，人的质量不变，不能确定速度是否变化，因不能确定动能是否变化，该同学的质量不变，高度增大，因而重力势能增大，不能确定由动能转化而来，故A错误；
B．因为下滑过程中，人对竿的压力可能发生变化，而接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小可能发生变化，故B错误；
C．向上爬竿时，该同学受重力作用相对于竿有向下滑的趋势，因而受到的摩擦力方向向上，故C错误；
D．每次均从竿顶下滑到底端，运动的距离相等，由可知时间知的那次速度最大，所用时间最短，该同学的重力不变，每次下滑的高度相同，则每次重力做功相等，由知，重力做功快。
故选D。
6．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。
7．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。
8．C
【详解】
需要测量功率，可以根据可知，需要知道爬楼梯所做的功，而爬楼梯所做的功主要指的是克服重力做功，根据，故需要测量的是三楼地面到一楼地面的高度h，还需要测量从一楼到达三楼所用的时间t，还需测量每个同学的质量或体重，故C符合题意。
故选C。
9．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。
10．C
【详解】
A．机械效率高的机械，说明所做的有用功占总功的比值大，不是说做的功越多，故A错误；
BC．功率表示物体做功快慢的物理量，功率大的机械，说明做功就越快，做功不一定越多，因为做功的时间不确定，故B错误，C正确；
D．功率是比较做功快慢的物理量，机械效率是有用功和总功的比值，两者没有必然联系，故D错误。
故选C。
11． 秒表 150
【详解】
[1][2]用秒表测出从一楼登上三楼用了20s的时间，上楼的高度
h＝2×3m＝6m
[3]小明上楼的功率
12． 2.0T 2.0T 2.0T
【详解】
[1]由题可知，让两款车以最大功率从静止加速到100km/h，且P2.0T=171kW，P1.5T=131kW，故在加速过程中，发动机功率较大的是2.0T。
[2]因2.0T的发动机功率较大，则由可知，在速度相同时，牵引力较大的是2.0T。
[3]以最大功率从静止加速到100km/h，测试结果分别是用时7.9s和10.2s，则2.0T的发动机所做的功为
1.5T的发动机所做的功为
所以2.0T的发动机做功较多。
13． 0 50 5 4
【详解】
[1]由题意知，木块沿水平方向匀速直线运动，而重力的方向是竖直向下的，所以重力在这个过程中做功为0。
[2]拉力做的功
W=Fs=10N×5m=50J
[3]拉力的功率
[4]拉力F=10N时，木块匀速直线运动，此时的摩擦力等于拉力，当拉力变成14N，木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，则所受的摩擦力不变，所以此时的合力
F合=F1-f=14N-10N=4N
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． 0 4
【详解】
[1]书箱在水平地面上运动，虽然受重力，但在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，重力做功为0。
[2]小明同学用20N的水平推力推着重50N的书箱在水平地面上前进了2m，推力对箱子做的功
W1=Fs1=20N×2m=40J
小明做功的功率
16． 400 =
【详解】
(1)[1] 在匀速上升时，无人机对货物拉力所做的功：
；
[2] 做功功率：
；
(2)[3]货物水平移动过程中，物体在无人机拉力方向上没有移动距离，所以无人机不做功；则该无人机在此次运货的整个过程中对货物所做的功W2和W1相等。
17． D 向西 惯性 1.5 1.236×107 1.1×103
【详解】
（1）[1]A．航母自身重，吃水深度大，还要抗打击，耐腐蚀，因此其材料要求用硬高大的特种钢材制成；故A正确，不符合题意；
B．航母静止在海面上受到浮力和重力的作用，它们是一对平衡对，故B正确，不符合题意；
C．惯性是物体的属性，其大小只与物体的质量有关，与速度无关，舰载机加速起飞过程中，惯性将不变；故C正确，不符合题意；
D．航母从江面航行到海面，所受的浮力不变，海水的密度大于江水，由可得，航母在海中排开海水的体积比江水少，航母将上浮一些。故D错误，符合题意。
（2）[2]海上刮西风，向应调整为向西行驶，飞机迎风起飞，机翼上面空气流速会更大，压强更小，更有利于飞机起飞。
[3]惯性的大小和质量有关，飞机质量较大，因此惯性较大，降落到甲板后，受到阻拦索的阻挡而减速。
（3）[4]需要的时间
=1.5h
[5]由题可知，舰载机以720km/h速度飞行时的推重比为1.2。可得推力
F推=1.2G=1.2mg=1.2×5150kg×10N/kg=61800N
发动机推力的功率为
P==F推v=61800N×m/s=1.236×107W
（4）[6]设杯子的底面积为S，杯子在水中和在海水中受的浮力相等
F浮水=F浮海水
ρ水gV排=ρ海水gV排′
ρ水g(V水+Sh2)=ρ海水g(V水+Sh3)
因为水的体积V水=Sh1，图中h1=0.10m，h2=0.032m，h3=0.02m，解得ρ液=1.1×103kg/m3。
18． 惯性 3.4×105Pa 1600W 360N
【详解】
（1）一切物体都有惯性，汽车的驾驶员和乘客必须使用安全带，这是为了防止汽车紧急刹车时乘员由于具有惯性而被撞伤．(2) 汽车的自重：G＝mg＝680kg×10N/kg＝6800N，汽车对地面的压强：p＝＝3.4×105Pa；(3) 太阳能电池板发电的平均功率:P＝＝1.6＝1600W; 该车匀速直线行驶,则牵引力等于阻力，由W＝Fs可得，该车行驶时所受的阻力f＝F＝＝360N.
19． 铸铁 减小 7.5×104帕 14.4W 9500J
【详解】
（1）[1]因要求机器人的基座有较大质量，则适合做机器人基座的材料是铸铁。
[2]机器人双臂为了避免容易磨损以及使用更灵活，其关节处要尽量减小摩擦。
（2）[3]由表中可知，当机器人以最大负重静止在地面上时总重力为
G总=m总g=(20kg+16kg)×10N/kg=360N
故对水平地面的压力
F= G总=360N
与地面的接触面积
S=48cm2=4.8×10-3m2
故对水平地面的压强
（3 ）{4}由题意可知，机器人的运动速度为
运动过程中机器人所受阻力为
f=0.1 G总=0.1×360N=36N
因机器人受力平衡，根据可知它克服摩擦力做功的功率
P=fv=36N×0.4m/s=14.4W
（4 ）[5]因机器人的最大负重为20kg，故将1900kg图书搬回书架上需要搬运的次数为
搬运一次所做的功为
W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.5m=100J
故全部搬运完所做的功为
W总=95×W=95×100J=9500J
故答案为：（1）铸铁；减小；
（2）它对水平地面的压强是7.5×104帕；
（3）它克服摩擦力做功的功率是14.4W；
（4）“小i”每天搬运这些图书上书架做的功是9500J。
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