人教版八年级下 11.2 功率 同步练习
一、单选题
1.铁路提速要解决许多具体的技术问题,其中提高机车牵引力功率是一个重要问题。己知匀速行驶时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即f=kv2列车要提速,就必须研制出更大功率的机车。那么当列车分别以120km/h和40km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车的牵引力功率之比为( )
A.3:1 B.9:1 C.27:1 D.81:1
2.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
3.当两台机器正常工作时,功率大的机器定比功率小的机器( )
A.做功多 B.更省力 C.做功快 D.用时少
4.2020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
5.测量爬楼的功率,小明和小华两人团结协作准备测量小明爬楼梯的功率,以下做法正确的是( )
A.需要测量出小华的体重、爬楼的高度、爬楼的时间
B.需要测量出小明的体重、楼梯的总长度、爬楼的时间
C.小明爬楼所用的时间最好是小明自己手握秒表测量
D.测量小明爬楼的功率需要测量3次而后求平均值,这样最为准确
6.如图所示,是水平地面,物体在水平拉力的作用下,从点匀速直线运动到点,段拉力为,做的功为,功率为;段拉力为200牛,做的功为,功率为,则( )
A., B.,
C., D.,
7.如果你想测量自己爬楼梯做功的功率,下列物理量不需要测量的是( )
A.身体的质量 B.楼梯高度 C.楼梯的长度 D.上楼所用的时间
8.下列数据中最接近实际情况的是( )
A.小冬同学站立时对水平地面的压强约为100Pa
B.中学生的血压(收缩压)相当于120mm高的水银柱产生的压强,约1200Pa
C.小冬同学从一楼走到三楼所做的功约为3000J
D.小冬同学从一楼走到三楼的功率是1000W
9.如图,两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,则( )
A.甲做功较多,功率较大 B.甲做功较多,功率较小
C.甲做功较多,甲、乙功率相等 D.甲、乙做功相等,乙的功率较大
10.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
11.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______。
12.功率是表示________的物理量。甲乙两台机器正常工作时的功率分别为100瓦,200瓦,当两台机器正常工作时,甲做功________比乙慢,甲做功________比乙多(后两格选填“一定”或者“可能”或者“不可能”)。
13.小丽同学用水平力F拉动如图所示装置,使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm,物体B重50N(物体B与A始终接触),此过程中地面受到的摩擦力为10N,弹簧测力计的示数为8N。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦,则物体A受到B施加的摩擦力______(选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”),水平拉力F的功率为______W。
14.小明对所学的一些物理量进行归纳,请你帮他补全空格处的内容,第(1)、(3)两空只需填个物理量名称______、______、______。
15.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,拉力的功率是______W(g=10N/kg)
三、综合题
16.为了将放置在水平地面上G =100N的重物提升到高处,小飞同学设计了图甲所示的滑轮组装置.当小飞用图乙所示随时间t变化的拉力F竖直向下拉绳时,重物上升的高度h随时间t变化的关系如图丙所示,重物上升的速度v随时间t变化的关系如图丁所示(不计摩擦、绳重,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向).求:
(1)由图甲、丙提供的信息,可知在1-2s内,在拉力F的作用下,绳子自由端移动的距离是__________m;由图甲、丁提供的信息,可知在2-3s内,在拉力F的作用下,绳子自由端移动的速度是_________m/s.
(2)在1-2s内,拉力F做的功W;_______
(3)在2-3s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率.________
17.如图所示,相同的物块A、B叠放在一起(总重为50N),在水平方向的F1力的作用下沿水平地面向左以0.2m/s匀速直线运动了2s,所受摩擦力f1为10N。不计空气阻力)
(1)把A、B看作一整体,用“·”表示
①画出这个整体“·”在水平方向的受力示意图______;
②求F1做功的功率( );
(2)如图所示,在水平方向F2的作用下,将A与B沿同一水平地面向左以0.4m/s作匀速直线运动。则F1______F2(选填“<”、“=”、“>”)依据是______;
(3)静止时,整体对水平地面的压强:上图中为p1、下图中为p2,求:=______
18.2016年的网红非“共享单车“莫属,共享单车只需用手机扫“二维码”即可骑走,给人们带来了极大方便。其相关数据见表:
车架材料 铝合金
车架材料体积/cm3 2500
整车质量/kg 10
单轮接触面积/cm2 4
(1)共享单车的车轮制成凹凸的花纹,是为了通过增大接触面的______来增大摩擦。
(2)计算质量为50kg的李明骑行时共享单车对地面的压强______;
(3)若李明10min内在某路段匀速骑行6km,该路段阻力为总重力的0.02倍,求李明骑行此路段时动力所做的功______;
(4)求李明骑行此路段时的功率______。
19.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)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
列车处于匀速直线运动时,其功率公式为,由于列车做匀速直线运动,其所受到的牵引力和阻力是一对平衡力,即,将其带入得,从推导出的公式可知k为定值,功率P与成正相关,所以。
故 选C。
2.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。
3.C
【详解】
功率与做功多少,做功时间长短,机械效率的高低无关,机器的功率大,单位时间内完成的功多,做功就快,所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.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。
5.C
【详解】
AB.爬楼要克服自身重力做功,且做功功率为
所以,实验时需要测量是被测量者的体重(质量m)、楼高h、爬楼所用时间t,故A B错误;
C.小明自己手握秒表测量,便于掌握开始和结束的时间,计时较准确,故C正确;
D.若不断地爬楼3次,由于受到体力的影响,爬楼的时间会越来越长,爬楼的功率会越来越小,最终求得的值将比通常情况下的功率值偏小,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】
从点匀速直线运动到P点时,做的功为
W1=F1s1=300N×4m=1200J
从P点匀速直线运动到点时,F2做的功为
W2=F2s2=200N×6m=1200J
则
W1∶W2=1200J∶1200J=1∶1
从点匀速直线运动到点,故OP段与PQ段速度相同,由
P===Fv
则
====
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.C
【详解】
如果想要测量自己爬楼梯做功的功率,则需要测量出克服自身重力做的功以及爬楼梯所用的时间,因此需要知道重力、楼梯的高度以及上楼所用的时间,楼梯的长度并不是沿重力方向移动的距离,故不需要测量出来。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.C
【详解】
A.小冬同学站立时对水平地面的压力大约为500N,接触面积为,所以对地面压强大约为
小冬同学站立时对水平地面的压强约为,故A不符合题意;
B.中学生的血压收缩压相当于120mm高的水银柱产生的压强,根据液体压强公式可知
这个压强大小是16320Pa,故B不符合题意;
C.小冬同学从一楼走到三楼的高度约为6m,重力为500N,根据可知,小冬同学从一楼走到三楼所做的功为
小冬同学从一楼走到三楼所做的功为3000J,故C符合题意;
D.从一楼到三楼大约需要10s,根据可知,这个功率为
小冬同学从一楼走到三楼的功率是300W,故D不符合题意。
故选C。
9.A
【详解】
两人举起杠铃质量相同,即杠铃重相同,由于甲比乙高,即举起的高度
h甲>h乙
举起杠铃做功
W=Gh
举起杠铃做的功
W甲>W乙
根据P=,举起杠铃用的时间相同,做功功率为
P甲>P乙
由此分别可知:故A正确,符合题意,BCD错误,不符合题意。
故选A。
10.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。
11. 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。
12. 做功快慢 一定 可能
【详解】
[1]功率是表示物体做功快慢的物理量,功率越大表示做功越快,功率越小表示做功越慢。
[2][3]甲的功率为100W,乙的功率为200W,则甲的功率小于乙的功率,甲做功比乙做功慢;根据可知,做功的多少不仅与功率大小有关,还与时间有关,所以甲做功有可能比乙的多。
13. 水平向右 3.6W
【详解】
[1]B处于静止状态,在水平方向上受到向右的弹簧测力计的拉力、水平向左的A对B的摩擦力的作用,由于物体间力的作用是相互的,物体A受到B施加的摩擦力8N,方向水平向右。
[2]物体A受到向左的拉力等于地面的摩擦力f地加上B的摩擦力fB,已知fB=8N,所以
则
物体移动的速度
图中滑轮为动滑轮,但动力作用在轴上,滑轮移动的速度
拉力F端移动速度
拉力F的功率
14. 质量 物质 功率
【详解】
(1)[1]质量是物体的一种属性,不随物体位置、形状、状态及温度而变化。
(2)[2]密度和比热容是物质的一种特性。
(3)[3]功率表示物体做功快慢的物理量。
15. 0 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0J。
[2]拉力做的功
W=Fs=30N×10m=300J
拉力的功率
16. 3 6 150J 240W;83.3%
【详解】
(1)由图甲知道,该滑轮组承担物重的绳子股数是n=3,由图丙知道,在1-2s内,物体上升的高度h=1m,所以,绳端移动的距离是:s=3h=3×1m=3m;
由图丁知道,在2-3s内,物体上升的速度是:v物=2m/s,所以绳子移动的速度是:v绳 =3v物=3×2m/s=6m/s;
(2)由图甲知道,在1-2s内,拉力的大小是:F=50N,所以拉力F做的功是:W=Fs=50N×3m=150J;
(3)由图乙知,在2-3s内,拉力的大小是:F=40N,所以拉力的功率P==Fv绳=40N×6m/s=240W;
滑轮组的机械效率是:η=×100%≈83.3%
17. 见解析 2W 见解析 2:1
【详解】
(1)[1]将A、B看作一整体,做匀速直线运动,则受力平衡,在水平方向受到向左的拉力与向右的摩擦力作用,二者大小相同,受力示意如图所示:
。
[2]F1做功的功率为
(2)[3][4]在水平方向F2的作用下,将A与B沿同一水平地面向左以0.4m/s作匀速直线运动,处于受力平衡状态;由于滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度有关,则两种状态下A、B整体受到的摩擦力大小相同,根据二力平衡可知F1=F2。
(3)[5]由于两个物体相同,故静止时两种状态下整体对地面的压强为
,
则
18. 粗糙程度 7.5×105Pa 7.2×104J 120W
【详解】
(1)[1]共享单车的车轮制成凹凸的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
(2)[2]李明骑行时的总重力
G总=m总g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N
李明骑行时对地面的压力
F=G总=600N
车轮和地面的受力面积
S=4cm2×2=8cm2=8×10-4m2
李明骑行时对地面的压强
p==7.5×105Pa
(3)[3]李明运动的路程
s=6km=6000m
因匀速骑行,所以李明对车的动力
F=f=0.02G总=0.02×600N=12N
李明骑行此路段时动力所做的功
W=Fs=12N×6000m=7.2×104J
(4)[4]运动的时间
t=10min=600s
李明的骑行功率
P==120W
19. 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。
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