人教版八年级下11.2功率同步练习（含解析）

人教版八年级下 11.2 功率 同步练习
一、单选题
1．登楼比赛中的某中学生从一楼登上五楼用时30s，则他的功率最接近（　　）
A．5W B．50W C．200W D．2000W
2．甲、乙两台机器都正常工作时，甲的功率大于乙的功率。以下判断正确的是（　　）
A．甲做的功一定比乙多 B．乙做功所花的时间一定比甲多
C．甲做功一定比乙快 D．相同时间内，乙做功比甲多
3．如图所示，小华从地上拿起两个鸡蛋，用了大约2s的时间将它匀速举过头顶，在这2s内小华做的功和做功的功率分别为（　　）
A．200J、100W B．100J、50W
C．2J、1W D．1J、0.5W
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．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
6．某同学从一楼跑到三楼用了12秒，则他爬楼功率最接近（　　）
A．3W B．30W C．300W D．3000W
7．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
8．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
9．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A．做功越快的机械，功率一定越大
B．功率越大的机械，做功一定越多
C．做功越多的机械，机械效率一定越高
D．机械效率越高，机械做功一定越快
10．如图所示，是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景。若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小，测量的物理量有（　　）
A．只需测量各自爬楼梯的高度
B．只需测量老人的质量、小孩的质量
C．需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间
D．需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯的高度和所需的时间
二、填空题
11．一台机器的功率是150kW，它表示的含义是______。功率是用功和时间的比值来定义的，请你再举出一例采用比值定义法定义的物理量______。
12．放在水平地面上的物体，质量为5kg，在20N的水平拉力作用下，沿水平方向运动了10m，所用时间为10s，那么重力做功______J，拉力的功率是______W。（g=10N/kg）
13．小华同学在复习时对所学的部分物理量进行了分类归纳。
物理量：速度v=、功率P=、重力G=mg、机械功W=Fs
小华的分类：重力G、速度v、功率P归为一类
（1）请你判断：小华的分类______（选填“合理”或“不合理”）；
（2）可以归为一类的物理量是______，归类的理由是______。
14．在物理学中，功率是表示物体__________的物理量，甲、乙两台机器工作时的功率分别是1000瓦和1500瓦，说明甲做功比乙__________。一台机器2秒钟做功2.4×103焦，该机器的功率为________瓦，表示的物理意义是______。
15．一辆新能源小汽车在平直公路上以的速度匀速行驶，发动机提供的牵引力是600N。则此过程中牵引力做的功为__J，行驶时间为__s，发动机的输出功率为__kW。
三、综合题
16．2015年10月，我国研发的平流层飞艇“圆梦”号（如图甲）首飞成功．飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层，其推进系统有太阳能电池提供能量．推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡，可使飞艇长时间悬停．
（1）飞艇气囊内的气体密度比艇外的空气密度______（选题“大”、“小”）．若飞艇的气囊体积为3×104m3，则飞艇在平流层受到的浮力约为_______N．（平流层空气密度取 0.06kg/m3，g取10N/kg）
（2）飞艇悬停时，推进器将空气推向后方获得向前的推力，说明_______________________；飞艇所受空气阻力与风速的关系如图乙，推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为0.01N/W，当平流层风速为40m/s时，飞艇推进器的功率为________W．
17．功的概念
（1）现象分析
现象 分析
起重机将2t的货物从地面提到了房顶上 起重机用的力有成效
一匹马拉着一根圆木前进了一段距离 马的拉力有成效
张华用了很大力搬一块大石头，但没有搬动 张华用的力没有成效
小明提一只100N的箱子，从一楼到二楼 小亮提一只100N的箱子，从一楼到四楼 小明与小亮用的力相同，但成效不同
由实例可知：当物体受到________的作用并且在________上通过了一段距离，这个力就有了成效．
（2）实验探究：功与哪些因素有关 实验器材：小车、斜面、砝码、弹簧测力计．
实验过程：每次在小车上放不同数量的砝码，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车，分别测出拉力F、小车通过的距离s、小车及车上砝码所受的重力G，小车上升的高度h，记录在下表格中：
测量次数 F/N s/m G/N h/m Fs/（N m） Gh/（N m）
1 0.7 0.3 2.0 0.1 0.21 0.2
2 1.1 0.6 3.0 0.2 0.66 0.6
3 1.7 0.9 5.0 0.3 1.53 1.5
①分析表格中的数据可以发现：________
②实验表明使用斜面提升物体时，________既省力又省距离（填“可能”或“不可能”）
（3）功的定义：力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量，物理学中称为________；简称________．
（4）功的计算公式是________；其中W表示________，F表示________，s表示________．
（5）功的单位：在国际单位制中，功的国际单位是________，符号是________；1J=________，物理意义：________．
18．小芳拿着书本，老王抱着木箱，都匀速从一楼到达二楼．其中，小芳先到达二楼．
甲的观点：小芳上楼上得快，时间短，所以小芳对书做功的功率大．
乙的观点：木箱质量大，老王对木箱做功多，所以老王对木箱做功的功率大．
（1）你同意甲、乙的观点吗？ 依据是什么？
（2）若你要把一个大西瓜匀速从一楼搬上二楼，请自选器材测量对西瓜做功的功率．
①实验步骤
②用所测的物理量，写出你对西瓜做功功率的表达式．
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．C
【详解】
人的质量大约50kg，每层楼高3m，则从一楼登上五楼升高的高度
h=3m×(5-1)=12m
则克服重力所做的功
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×12m=6000J
所以登楼的功率
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．C
【详解】
功率是表示做功快慢的物理量，功率大说明做功快，或者是相同的时间内做功多，而不能说明做功或时间的多和少，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．C
【详解】
十个鸡蛋约为一斤，则两个鸡蛋约为100g，将它匀速举过头顶，举过的高度约为2m，则做功为
功率为
故选C。
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．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。
6．C
【详解】
同学的体重是500N，一层楼高约为3m，人从一楼到三楼上升了两层楼高为6m；则上楼做的功
上楼的功率
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．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。
8．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。
9．A
【详解】
A．功率反映物体做功的快慢，功率大则做功快，故A正确；
B．功率是功与时间的比值，功率越大的机械，做功快，因为时间不确定，所以做功多少不能确定，故B错误；
C．机械效率是指有用功与总功的比值，做功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故C错误；
D．机械效率是指有用功与总功的比值，功率反应物体做功的快慢，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故D错误。
故选A。
10．C
【详解】
爬楼时，克服重力做功，需要测量老人的质量、小孩的质量，由W＝Gh＝mgh可比较做功的多少；爬完相同的楼梯，则高度相同，根据P＝＝比较功率的大小，因此只需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间即可比较老人和小孩消耗的功率大小。
故选C。
11． 机器在1s内所做的功是1.5×105J 机械效率
【详解】
[1]功率是表示做功快慢的物理量，数值上等于单位时间内做的功，一台机器的功率是150kW，它表示的含义是：机器在1s内所做的功是1.5×105J。
[2]机械效率是有用功和总功的比值，是采用比值定义法。
12． 0 20
【详解】
[1]重力的方向竖直向下，物体的运动为水平方向，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0J。
[2]拉力做功为
拉力的功率为
13． 不合理 速度、功率 因为速度、功率都是表示快慢的物理量
【详解】
物体单位时间内通过的路程叫做速度；速度是表示物体运动快慢的物理量；物体单位时间内做的功叫功率，功率是表示做功快慢的物理量；由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
根据上述分析可知：
（1）[1]小华将重力G、速度v、功率P归为一类是不合理的，因为速度v、功率P二者都是表示快慢的物理量，而重力G不是。
（2）[2][3]可以将速度、功率归为一类，因为速度、功率都是表示快慢的物理量。
14． 做功快慢 慢 1.2×103 这台机器1s内做1.2×103J的功
【详解】
[1]在物理学中，为了更好的描述物体做功快慢，引入了物理量功率。
[2]功率是反应做功快慢的物理量，故功率大，表示单位时间内做功快，而甲的功率为1000W，乙为1500W，故甲做功慢。
[3] 机器的功率为
故机器的功率为。
[4]功率的物理意义是单位时间内做多少功，即这台机器1s内做1.2×103J的功。
15． 1500 12
【详解】
[1]汽车行驶的路程
牵引力做的功
[2]由知道，汽车的行驶时间
[3]发动机的输出功率
16． 小 1.8×104N 力的作用是相互的 1.44×105W
【详解】
（1）飞艇能够在空气上浮，根据浮沉条件，说明气囊内的气体密度比艇外的空气密度小；飞艇排开空气的体积与气囊体积相等，即V排=3×104m3，则飞艇在平流层受到的浮力约为F浮=ρ空气gV排=0.06kg/m3×10N/kg ×3×104m3=1.8×104N．
（2）因物体间力的作用是相互的，所以推进器将空气推向后方就能获得向前的推力，使飞艇悬停；由乙图图像可知，飞艇受到的阻力与风速的平方成正比，设f=kv2，则k=，将图像中（800，720）的点带入得：k===0.9N/（m/s）2，则飞艇受到的阻力与风速的关系为：f=0.9N/（m/s）2v2，当风速为v=40m/s时受到的阻力为f=0.9N/（m/s）2v2=0.9N/（m/s）2×（40m/s）2=1440N，因此时飞艇悬停，所以水平方向上推力等于阻力，即推力F=f=1440N．因推进器的功效为=0.01N/W，则飞艇推进器的功率为P===1.44×105W．
17． 力 力的方向 使用斜面不能省功 不可能 机械功 功 W=Fs 功 力 力的方向上通过的距离 焦耳 J 1N m 用1N的力使物体在该力的方向上移动1m所做的功
【详解】
（1）由实例中的有成效和没有成效的情况比较可知：当物体受到力的作用并且在力的方向上通过了一段距离，这个力就有了成效．（2）比较Fs与Gh的数据可得：Fs＞Gh，所以使用斜面不能省功；实验表明使用斜面提升物体时不可能既省力又省距离．（3）由此可得力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量，物理学中称为机械功；简称功．（4）功的计算公式是W＝Fs；其中W表示功，F表示力，s表示力的方向上通过的距离．（5）功的单位：在国际单位制中，功的国际单位是焦耳，符号是J；1J＝1N m，物理意义：用1N的力使物体在该力的方向上移动1m所做的功．
18．(1)见解析；(2)见解析
【详解】
（1）功率是表示做功快慢的物理量，通常有两种比较做功快慢的方法：①控制时间，比较做功的多少．②控制做功的多少，比较时间．小芳和老王做功的多少和做功所用的时间都不同，无法比较它们做功的快慢，即无法比较它们功率的大小．所以不同意甲、乙的观点吗，依据是它们做功的多少和做功所用的时间都不同．
（2）要测量对西瓜做功的功率，可根据P===计算功率．需要测量西瓜的质量m、楼的高度h、搬西瓜所用的时间t，所需实验器材：称（因西瓜质量比较大，无法使用天平测量其质量）、皮尺、秒表，为了方便提起西瓜，还需要绳子和可忽略质量的塑料袋．
①实验步骤：a.用称测量出西瓜的质量记为m；b.用皮尺测量出一楼到二楼的高度记为h；c.将西瓜用塑料袋装起来，将绳子的一端从二楼放下，系到塑料袋上．然后到二楼将西瓜提上去，同时用秒表计记录提西瓜所用时间，记为t．
②对西瓜做功功率的表达式P===．
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