苏科版九年级上册11.4功率 同步练习（含解析）

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，光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部以相同速度拉到顶部，所需拉力分别为和，所做的功分别为和，其功率为和则（　　）
A．，， B．，，
C．，， D．，，
2．如图所示，在一水平地面上，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，用力F拉动木箱使它在5s内匀速直线运动了3m（不计滑轮重力及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　）
A．拉力F的大小为200N
B．绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C．绳自由端移动了6m
D．拉力F的功率为60W
3．在春季运动会上，小华参加跳绳比赛，他1 min跳了120次，每次最大腾空高度为20 cm，该同学身体的质量是50 kg．试估算他在跳绳过程中克服重力做功的功率最接近于
A．100 W B．200 W
C．40 W D．1200 W
4．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
5．对于功、功率的说法，下列选项中正确的是（　　）
A．功率越大的机器，做功一定越多
B．功率越小，做功时间越长
C．做功时间短的机器，功率越大
D．功率越大，做功越快
6．在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械，下列说法正确的是（ ）
A．机械做功越快，机械效率越高 B．机械做功越多，机械效率越高
C．使用机械可以省力或省距离，但不能省功 D．使用机械可以省力、省距离，也可以省功
7．甲、乙两人爬楼比赛，同时从一楼出发跑上五楼，结果甲先到而获胜，则下列说法正确的是（　　）
A．甲做功多， 甲的功率大 B．乙做功多，乙的功率大
C．若两人的体重相同，则甲做的功多，甲的功率大 D．若两人做的功相同，则甲用时少，甲的功率大
8．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
9．用图甲所示滑轮组装置将放置在水平地面上，重为100N的物体提升一定高度。当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和摩擦）下列计算结果不正确的是（　　）
A．动滑轮重20N B．2s~3s内，拉力F的功率是24W
C．0.5s时，物体对地面的压力是10N D．1s~2s内，拉力F做的功是15J
10．关于功率、机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．做功越多的机械、其功率就越大
B．越省力的机械，其功率就越小
C．做功越慢的机械，其机械效率就越低
D．有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高
11．下列关于功率的说法正确的是（　　）
A．根据可知，力对物体做功时间越长，其功率越大
B．根据可知，力对物体做功越多，其功率越大
C．根据P=Fv可知，汽车的功率一定时牵引力大小与速度大小成正比
D．根据P=Fv可知，汽车的功率一定时牵引力大小与速度大小成反比
12．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
二、填空题
13．步行是一种简易方便的健身运动。如图是人步行示意图，O为人体重心，离地面的高度随行走起伏，行走时的步距（指步行一步的距离）为0.5m。若人的质量为50kg，他以相同的步距10s内行走了40步，则每走一步克服重力所做的功为____J，功率为___W。（g取10N/kg）
14．丹丹用20N的水平推力，推着重50N的小车，20s内在水平地面上匀速前进了15m，在此过程中，丹丹对小车做的功为______J，功率为______W。
15．功率大表示物体做功___________。某同学将一箱书搬上楼，可以有两种方法：第一种是把所有的书一起搬上楼；第二种是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分。假设他每次上楼的速度都相同，则用这两种方法搬书时，功率较大的是第___________种。
16．小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为______J，他所做总功的功率是______W。
三、综合题
17．单板滑雪（即滑板滑雪）又称冬季的冲浪运动，选手用一个滑雪板而不是一双滑雪板，利用身体和双脚来控制方向。
如何选择一块合适的滑板呢 大多数人需要的滑板竖立在地面上时应该达到使用者的下巴或嘴唇附近（如图 1）；选择宽度的原则是：当使用者横向站在滑板上时，人的靴子底长度应与滑雪板宽齐平或稍稍超过其边缘。
小明身高为 160cm，体重为 560N，穿 40 码的鞋。已知鞋长与码数的对应关系为：鞋长（cm）=（码数＋10）×0.5
（1）你会帮小明从下列三种型号的滑板中选择型号_______的滑板。请估算小明在进行单板滑雪时对水平雪地的压强，并写出估算过程_____ （轻质滑板，自身重力忽略不计）
型号①：长度约 140cm，宽度约 25cm；
型号②：长度约 140cm，宽度约40cm；
型号③：长度约 160cm，宽度约 40cm。
（2）如图2，某次滑雪过程中，小明以5m/s的速度匀速滑下长 1200m，高度差为300 m 的滑道，求重力对小明所做的功；( )
（3）求重力对小明做功的功率。( )
18．如图地效飞行器是一种可以低空高速飞行的飞机，它能停在水面或地面上，某型号飞行器的总质量为1.0×103t，总体积5×103m3，最大飞行速度为720km/h，以最大速度飞行时的运输效率为25，运输效率是指飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值。（g取10N/kg）
(1)飞行器在低空水平高速飞行飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速__。
(2)飞行器在长江水面上静止时，大部分体积露出水面，则物体受到的浮力是__N；若静止在黄海海面上，则飞行器受到的浮力将__（变大/变小/不变）。
(3)飞行器以最大速度飞行1440km，需要__h，发动机推力的功率为___W（可以认为飞行器的总重不变）。
19．①如图1，用10N的水平力把重2N的木块压在竖直墙上，则墙受到的压力是_____N．
②标准大气压下（约为1×105 Pa），在水下20m深处，水产生的压强约为_____ Pa．（g=10N/Kg）
③重为50N的物体，经过2秒，竖直下落了20米，则这段时间内重力做功的功率是_____W
④一辆轿车在平直的公路上匀速行驶，轿车上的速度表如图2所示．在此过程中，若轿车发动机的输出功率（有用功率）为40kW，则该车行驶中所受阻力为_____N
⑤排水量为100吨的货船在水中航行，现装有10吨货物，当它满载时浮力为_____N．（g取10N/kg）
20．阅读短文，回答问题：
电磁流量计
电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的用来检测导电液体流量（液体在单位时间内通过某横截面的体积）和流速的仪表．
如图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计，又称电磁血流计．其原理如图乙所示，使用时，将血管放置于两磁极之间，金属电极A、B与血管壁接触，仪表与电极A、B相连．血液在血管中流动时，A、B间就会有电压，电流通过仪表从而显示出血流速度和流量．
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n（病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值）的关系．测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表：
研究表明，当血液在管内匀速流动时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越大，受到的阻力越大，心脏的负担就越重．
（1）测得某液体的流速为0.2m/s，流量为10 ﹣4m3/S，则管子的横截面积为________ m2；
（2）利用电磁流量计________（可以/不可以）测量某食用油管道中油的流量；
（3）关于电磁血流计，下列说法中正确的是______ ；
A． 电磁流量计的原理与电动机的原理相同
B． 电磁流量计上的仪表是由电压表改装的
C． 调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向改变
D． 同时改变血流方向和调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向改变
（4）根据表中数据可知，n与v的关系是________；当n=0.5时，v=________m/s；
（5）心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化．若当n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0 ， 则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率P=________P0 ．
21．如图，某中学想用离心泵将湖中的水抽到C处的养鱼池中．要求在30min内至少向养鱼池中输水120m3，学校领导将以下几个需要解决的问题交给了科技小组．
（1）A，B处各有一个平台，离心泵应放在什么位置，请说明理由．
（2）如果某型号离心式水泵的扬程为15m，功率为17kW，效率为0.6，试通过计算说明这台水泵是否可满足该中学的需求
（3）为了节约资金，有人提出全部采购比硬质管便宜、而且与水泵管径相符的软橡皮管配套使用，你认为是否可行，为什么？说出你的正确方案．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
斜面AB倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即
F1＜F2
斜面光滑说明摩擦力为0，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即
W1=W2
根据公式
可知，速度相同，F1＜F2，所以拉力沿AC运动时拉力F2做功的功率较大，即
P1＜P2
故选A。
2．C
【详解】
A．由图知道，n＝2，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，拉力
故A错误；
BC．绳自由端移动的距离
s＝2s物＝2×3m＝6m
绳子自由端移动的速度
故B错误，C正确；
D．拉力F做功功率
故D错误。
故选C。
3．B
【详解】
解答：跳一次的时间为：t1==0.5s，则上升的最大高度为：h=20cm=0.2m，跳绳中克服重力做功的平均功率为：P==200W；
故选B.
点睛：求出每次跳动的时间，上升的最大高度，结合克服重力做功的大小和时间求出平均功率．
4．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。
5．D
【详解】
A．功率越大的机器，做功越快，但是时间未知，做功不一定越多，故A错误；
B．功率越小，做功越慢，做功的多少未知，所以无法判断做功时间的长短，故B错误；
C．做功时间短的机器，但是做功的多少未知，故功率大小未知，故C错误；
D．功率是做功快慢的物理量，功率越大，表示做功越快，相同时间内做功越多，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．机械做功越快，功率越大，机械效率是有用功占总功的比例，做功的快慢与机械效率无关，故A错误；
B．机械做功越多，不清楚是有用功和总功的占比，故机械效率未知，故B错误；
CD．使用机械可以省力或省距离，但不能省功，任何机械都不能省功，故C正确；故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
AB．甲和乙爬楼，均克服自身重力做功，由于甲乙自身的重力未知，则无法比较甲和乙做功的大小和做功的快慢，故AB错误；
CD．若两人的体重相同，爬楼的高度相同，由公式W=Gh可知，甲乙两人做功相同，甲先到说明做相同的功所用的时间短，由功率公式 可得，甲的功率比乙大，故C错误；D正确。
故选D。
8．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。
9．C
【详解】
A．如图甲乙丙所示，承担总重力的绳子段数为，在2s~3s内，拉力为时，物体以的速度匀速上升，所以动滑轮的重为
故A正确，不符合题意；
B．在2s~3s内，物体以的速度匀速上升，绳子端拉力F1的速度为
拉力F的功率为
故B正确，不符合题意；
C．0.5s时，绳子端拉力，则动滑轮对物体的拉力为
物体对地面的压力等于地面对物体的支持力，所以物体对地面的压力为
故C错误，符合题意；
D．1s~2s内，拉力，物体上升高度为，绳子端拉力运动的距离为
拉力F做的功为
故D正确，不符合题意。
故选C。
10．D
【详解】
A．由P= 可得功率由功和时间共同决定，反映做功的快慢，做功多不一定功率大，故A错误；
B．功率表示做功的快慢程度，与机械的省力情况无关，故B错误；
C．功率越大的机械做功越快，机械效率是有用功和总功的比值，所以功率小不能确定机械效率低，故C错误；
D．机械效率是指有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高，故D正确。
故选D。
11．D
【详解】
A．由可知，力对物体做功的多少未知，力对物体做功时间越长，其功率不一定越大，故A错误；
B．由可知，力对物体做功时间长短未知，力对物体做功越多，其功率不一定越大，故B错误；
CD．由P=Fv可知，当汽车发动机功率一定时，牵引力F的大小与运动速度v成反比，故C错误，D正确。
故选D。
12．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。
13． 25 100
【详解】
[1]根据勾股定律，重心升高的高度为
每走一步克服重力所做的功为
[2]10s内走40步所做总功为
走路的功率为
14． 300 15
【详解】
[1]丹丹对小车做的功为
W=Fs=20N×15m=300J
[2]功率为
15． 快 一##1
【详解】
[1]功率表示做功快慢的物理量，功率大说明物体做功快。
[2]这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由W=Gh可知，两次所做的有用功相等；方法一所做的额外功为克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于第一次的额外功，第一次做的总功
W总1=W书+W人
第二次做的总功
W总2=W书+2W人
因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间是第一次的两倍，由可知两次的功率
所以
P1＞P2
16． 360 24
【详解】
[1]小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向，所以他背着书包在水平路面行走时，他对书包不做功，只在爬楼过程对书包做了功。所做的功
[2]上楼时，小勇不仅要克服书包的重力做功，还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功
做的总功
整个过程所用时间
所做总功的功率
17． ① 1600Pa 1.68105J 700W
【详解】
（1）[1]合适的滑板长度应依赖于使用者的滑雪方式、身高和体重来选择，大多数人需要的滑板竖立在地面上时应该达到使用者的下巴或嘴唇附近，当使用者横向站在滑板上时，人的靴子底长度应该与滑雪板宽齐平或稍稍超过其边缘，所以小明身高为 160cm，体重为 560N，穿40码的鞋，鞋长
l=(40+10)×0.5cm=25cm
所以选择型号①：长度约140cm，宽度约25cm的滑板。
[2]小明在进行单板滑雪时对水平雪地的压强为
p=1600Pa
（2）[3]重力对小明所做的功
W=Gh=560N×300m=1.68×105J
（3）[4]小明运动的时间
重力对小明做功的功率
=700W
18． 大 1.0×107 不变 2 8×107
【详解】
解：(1)[1]飞行器飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，流速快气压小，机翼下方的压强大于上方的压强，所以获得向上的升力。
(2)[2]飞行器的总质量为
m=1.0×103t=1.0×106kg
其重力
G=mg=1.0×106kg×10N/kg=1.0×107N
因静止时物体有四分之一的体积露出水面，即物体处于漂浮状态，所以,物体受到的浮力
F浮=G=1.0×107N
[3]若静止在黄海海面上，物体仍处于漂浮状态，则飞行器受到的浮力与重力相等，而飞行器的重力不变，所以飞行器受到的浮力也不变。
(3)[4]由得
因为最大速度飞行时的运输效率为25，所以飞行器的发动机的推力
[5]由P=Fv得发动机推力的功率
P=Fv=4×105N×720×13.6m/s=8×107W
答：(1)飞行器在低空水平高速飞行飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大；
(2)飞行器在长江水面上静止时，大部分体积露出水面，则物体受到的浮力是1.0×107N；若静止在黄海海面上，则飞行器受到的浮力将不变；
(3)飞行器以最大速度飞行1440km，需要2h，发动机推力的功率为8×107W。
19． 10 2×105 500 1600 106
【详解】
试题分析：①用10N的水平力把重2N的木块压在竖直墙上，则墙受到的压力是10N．
②由题知，h=20m，p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa；
③由题重力做功：W=Gh=50N×20m=1000J，
重力做功的功率：
P===500W
④根据速度表可知，轿车的速度为v=90km/h=25m/s，
轿车发动机的输出功率（有用功率）P=40kW=4×104W，
由P===Fv得轿车受到的牵引力：
F===1600N，
因为轿车做匀速直线运动，水平方向上轿车受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，
所以该车行驶中所受阻力f=F=1600N．
⑤轮船满载时受到的浮力：
F浮=G排=m排g=100000×103kg×10N/kg=106N．
20． 5×10﹣4 不可以 C nv=0.18 0.36 4
【详解】
（1）已知v=0.2m/s，血流量为10-4m3/s，所以血管的横截面积S=；
（2）电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的，而食用油是绝缘体，因此利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量；
（3）A、根据图甲可知，电路中没有电流，因此其原理是电磁感应，即与发电机原理相同，故A错误；
B、根据图甲可知，仪表与电阻串联，因此仪表是电流表改装而成，故B错误；
C、在其它因素不变时，调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向改变，故C正确；
D．改变血流方向和调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向不变，故D错误；
故选C；
（4）根据表中数据可知，n与v的乘积不变，因此n与v成反比，即nv=0.18；当n=0.5时，；
（5）由f=kv和P=Fv可知，心脏推动血液流动的功率P=kv2，故P与速度的平方成正比，而n与v成反比，因此P与n的平方成反比；
故n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0，则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率．
故答案为（1）5×10-4；（2）不可以；（3）C；（4）nv=0.18；0.36；（5）4．
21．（1）泵不能放在B处，只能放在A处．（2）①15.3kW．②增加的势能按15m计算，应购置水泵的功率为P总=16.7kW．提供的水泵满足要求．（3）不可行．若离心泵至水面段用橡皮管，由于大气压作用可能将橡皮管压扁而影响正常工作．建议离心泵至水面段用硬质管，为节约起见，泵以上水管可用软橡皮管．
【详解】
（1）因为离心式水泵的吸水扬程是由大气压决定的，且泵的总扬程=吸水扬程+压水扬程，所以当大气压为标准大气压时，吸水扬程实际不会超过10m，故泵不能放在B处，只能放在A处；
（2）不考虑水的动能，根据题意知道，将湖中的水抽到C处增加的势能应按13.8m计算，则t=30min=1800s，h=13.8m，V=120m3，η=0.6，
故W有=mgh=ρ水Vgh=1.0×103 kg/m3 ×120m3 ×10N/kg×13.8m=1.656×107 J，
由η=W有/W总知道，W总=W有用/η=1.656×107J/0.6=2.76×107 J，
所以购置水泵的功率应是：P总=W总/t=2.76×107J/1800s≈15333W=15.3kW，
若增加的势能按15m计算，应购置水泵的功率为P总=16.7kW，所以提供的水泵能满足要求；
（3）不可行，因为若离心泵至水面段用橡皮管，由于大气压的作用可能将橡皮管压扁而影响正常工作，所以建议离心泵至水面段用硬质管，为节约起见，泵以上水管可用软橡皮管．
点睛：本题考查的是大气压的应用、功的计算，功率的计算，涉及到的知识点较多，难度较大，且与实际生活联系密切，体现了学以致用的思想．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页