北师大版八年级下9.4功率同步练习（有解析）

北师大版八年级下 9.4 功率 同步练习
一、单选题
1．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的s-t关系图像如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2。下列判断正确的是（　　）
A．F1=F2，P1＞P2 B．F1＞F1，P1＞P2 C．F1＞F1，P1=P2 D．F1=F2，P1＜P2
2．如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且G1A．W1>W2 B．W1=W2 C．P13．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
4．如图所示，小明用不同的力F1、F2，在相同时间内分别把物体A直接匀速拉升h高度，和沿粗糙斜面匀速拉升h高度。F1做功为W1，功率为P1；F2做功为W2，功率为P2。则（　　）
A．W1>W2 B．W1=W2 C．P15．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．物体在10s时的速度大于4s时的速度
B．0～6s物体所受的拉力大于6～12s物体所受的拉力
C．0～6s拉力对物体做功的功率小于6～12s拉力对物体做功的功率
D．0～6s拉力对物体所做的功大于6～12s拉力对物体所做的功
6．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
7．如图所示，木板A放在一水平面上，用16N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.3m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B相对于地面静止，弹簧测力计示数为2N，若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．木板A与地面的摩擦力为2N
B．滑轮向右移动的速度为0.3m/s
C．物块B受到的摩擦力为2N，方向水平向左
D．绳子拉木板的功率为2.4W
8．在光滑的水平面上，用水平力F推动一个静止的物体前进了s的距离，推力所做的功为W1，功率为P1；若仍用水平力F在粗糙的水平面上推同一静止的物体前进了s的距离，推力所做的功为W2，功率为P2（在光滑水平面推物体所用时间比粗糙水平面用的时间短）。那么（　　）
A．W1=W2，P1＞P2 B．W1=W2，P1=P2
C．W1＜W2，P1＞P2 D．W1＜W2，P1=P2
9．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
10．关于功和功率，下列说法中正确的是（　　）
A．做功时间越多的机械，做功越多 B．功率越大的机械，做功越多
C．做功时间越少的机械，功率越大 D．做功越快的机械，功率越大
二、填空题
11．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。
12．为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力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乙和丙所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）则，0~1s内，地面对物体的支持力是_______，2s~3s内，拉力F的功率是_______。
13．如图所示的装置，在水平拉力 F 的作用下，物体 M 沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧测力计读数为10N，物体M 的运动速度为 1m/s，则物体 M 与地面间的摩擦力为______N，水平拉力 F 做功的功率为______W。（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦）
14．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）
15．用如图所示的滑轮组将重200N的物体在10s内竖直匀速提升4m，机械效率为80%。则有用功为______J，拉力的功率为______W，若增大所提物体的质量，则滑轮组械效率将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
三、综合题
16．探究杠杆平衡条件实验.实验前，发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将左端螺母向______调节. 如图所示，实验时，在杠杆左边A处挂两个相同钩码（每个钩码50g），要使杠杆再次在水平位置平衡，左端B处弹簧测力计读数为____N.弹簧测力计沿竖直方向用3N的拉力拉着钩码在2s内竖直向上移动6cm，则拉力的功率是_____W.
17．10月22日，2020年全国男子举重锦标赛暨东京奥运会模拟赛在开化比赛；在61kg级别（质量为61kg）比赛中，代表福建队参赛的泉州南安籍运动员李发彬以抓举143kg、挺举175kg，总成绩318kg夺得冠军并创挺举全国纪录，打破世界纪录；（g＝10N/kg）
（1）进行举重之前，李发彬会在手上涂镁粉，目的是为了 ______；
（2）比赛中李发彬挺举175公斤的杠铃静止站立，若他双脚与地面总接触面积为500cm2，此时他对地面的压强是多少？______
（3）若李发彬在抓举143公斤杠铃时，0.8s完成抓举，并将杠铃举高1.5m，则在此过程中他对杠铃做了多少功？功率为多少？______
18．如图所示，是科学家新开发的一种便携式汽车WalkCar，它小到可以放入背包中携带，这款小汽车靠电力驱动，最高时速可达18km/h，质量仅2kg。
（1）WalkCar与以汽油为燃料的汽车相比，其优点是：_______（写出一条即可）；
（2）WalkCar与地面的接触面积为0.001，则质量为58kg的人站在车上，静止时车对水平地面的压强是多少_______？
（3）匀速行驶时它与地面间的摩擦力为10N，则WalkCar以最高时速行驶10min，克服摩擦力所做的功是多少______？该过程WalkCar的功率是多大？_______
19．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．________
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
同一木块两次在同一地面上运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；由图中可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，即
F1=F2
从图象中可以判断出，第1次的运动速度v较大，根据公式P=Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即
P1＞P2
故选A。
2．C
【详解】
AB．从最高点下摆到最低点的过程中，重力做的功为
因为h相同，且G1CD．由可知
因为t相同，，所以，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
3．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。
4．C
【详解】
AB．用F1提升物体A时，因为是竖直向上提升物体，因此F1做功等于克服物体重力做的功；用F2沿粗糙斜面匀速拉物体A升h高度时，F2做的功等于克服物体重力做的功与克服斜面摩擦力做的功之和，故F2做功大于F1做功，即
W1故A、B不符合题意；
CD．因为是在相同的时间提升相同的高度，由P=可知，时间相同时，功越大，功率越大，故
P1故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
5．D
【详解】
A．0~6s直线斜率大于6~12s直线斜率，所以0~6s速度大于6~12s速度，故物体在10s时的速度小于4s时的速度，故A错误；
BD．同一物体沿同一水平面运动，则压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以物体受到的摩擦力大小不变，因物体做匀速直线运动，则拉力等于摩擦力，所以0~6s物体所受的拉力等于6~12s物体所受的拉力；从图中可以看出，0~6s过程中通过的路程为3m，6~12s过程中通过的路程为1m，而两过程中拉力相同，由W=Fs可知，0~6s拉力对物体所做的功大于6~12s拉力对物体所做的功，故B错误，D正确；
C．由于拉力相同，但0~6s过程中的速度大于6~12s过程中的速度，根据P=Fv可知，0~6s拉力对物体做功的功率大于6~12s拉力对物体做功的功率，故C错误。
故选D。
6．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。
7．D
【详解】
A．因为不计滑轮重、绳重和滑轮摩擦，拉力F=16N，根据动滑轮的特点可知，每段绳子上的力为8N。又因为弹簧测力计的示数为2N，物体B相对于地面静止，所以物体B与木板A之间的摩擦力为2N。木板受到向右的绳子拉力等于地面的摩擦力加上B的摩擦力，所以地面对木板A的摩擦力是
fA=8N-2N=6N
故A错误；
B．木板A的移动速度为0.3m/s，动滑轮的移动速度等于拉力F的移动速度，等于木板移动速度的二分之一，大小为0.15m/s，故B错误；
C．物块B始终静止，由力的平衡条件可得，物块B受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数为2N，方向水平向右，故C错误；
D．绳子拉木板的功率是
故D正确。
故选D。
8．A
【详解】
在两种平面上，推力相等，物体运动的距离也相等，根据W=Fs可知，推力做的功相等；在光滑水平面推物体所用时间比粗糙水平面用的时间短，根据可知，在光滑水平面的功率较大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9．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。
10．D
【详解】
A．做功的多少由功率和时间共同决定，故A错误；
B．功率越大，表示机械做功越快，单位时间内做的功越多；由 知道，做功不一定多，还要看做功的时间，故B错误；
C．由 知道，在物体做功不确定时，做功时间越少的机械，功率也不一定大，故C错误；
D．功率是表示做功快慢的物理量；做功越快的机械，功率越大，故D正确。
故选D。
11． :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
12． 30N 300W
【详解】
[1]由图甲、乙知，0~1s内，滑轮组绳子自由端的拉力F1=30N，物体处于静止状态；1~2s内，绳子自由端的拉力F2=50N，物体做加速运动；2~3s内，绳子自由端的拉力F3=40N，物体匀速直线运动，不计绳重和绳与轮之间的摩擦，而承重绳子为3根，所以有
即
解得，动滑轮的重力G动=20N。那么0~1s内，绳子对物体的拉力
F拉=3F1-G动=3×30N-20N=70N
物体此时受到竖直向下的重力和绳子拉力、地面对物体的支持力的作用处于平衡状态。所以地面对物体的支持力
F支=G物-F拉=100N-70N=30N
[2]由图丙知，2~3s内物体通过的高度
h=3.75m-1.25m=2.5m
则绳子端移动的距离
s=3h=3×2.5m=7.5m
拉力做功为
W=F3s=40N×7.5m=300J
拉力的功率
13． 20 20
【详解】
[1]由图知，该滑轮为动滑轮，绳子的有效段数
n＝2
弹簧测力计读数为 10N，即水平拉力
F＝10N
若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦，与M相连的绳子对滑轮组的水平面向右的拉力为
T=2F＝2×10N＝20N
由力的相互性，滑轮组水平向左拉绳子的力也为20N，绳子对M水平向左的拉力大小为20N，因物体做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，则物体的M与地面间的摩擦力
f＝T＝20N
[2]物体M 的运动速度为 1m/s，绳子自由端移动的速度
v＝2v物＝2×1m/s＝2m/s
水平拉力 F 做功的功率
＝10N×2m/s＝20W
14． 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
15． 800 100 增大
【详解】
[1]拉力做的有用功
W有用=Gh=200N×4m=800J
[2]由η=可得拉力做的总功
W总===1000J
拉力的功率为
P==100W
[3]若增大所提物体的质量，有用功增加，而额外功一定，所以有用功在总功中所占的比例增大，机械效率增大。
16． 右 1.5 0.06
【详解】
（1）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量力臂；如发现杠杆右端偏高，应将左端的平衡螺母向右调节．
（2）每个钩码，重力为；根据杠杆的平衡条件得，2G×3L=F×2L，解得F=1.5N；
（3）弹簧测力计沿竖直方向用3N的拉力拉着钩码在2s内竖直向上移动6cm，则弹簧测力计竖直向上移动4cm则做功为 ，所以功率为．
故答案为(1). 右 (2). 1.5 (3). 0.06
【点睛】杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡，减小了杠杆的自重对实验的影响，便于测量力臂．本题难点是弹簧测力计上升的距离．
17． 增大双手与杠铃之间的摩擦力 4.72×104Pa 2145J；2681.25W
【详解】
（1）[1]进行举重之前，运动员会在手上涂镁粉，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大双手与杠铃之间的摩擦力。
（2）[2]挺举175公斤的杠铃静止站立时，对地面的压力
F＝G＝(m人+m杠铃)g＝(61kg+175kg)×10N/kg＝2360N
此时他对地面的压强
p＝＝4.72×104Pa
（3）[3]在抓举143公斤杠铃时，他对杠铃做的功
W＝G′h＝m杠铃′gh＝143kg×10N/kg×1.5m＝2145J
他对杠铃做功的功率
P＝＝2681.25W
答：（1）增大双手与杠铃之间的摩擦力；
（2）他对地面的压强是4.72×104Pa；
（3）他对杠铃做了2145J的功，功率为2681.25W。
18． 绿色环保 50W
【详解】
(1)[1]WalkCar靠电力驱动，与以汽油为燃料的汽车相比绿色环保。
(2)[2]WalkCar与地面的接触面积为0.001，则质量为58kg的人站在车上，静止时车对水平地面的压力等于车的重力与人的重力之和，即
则车对水平地面的压强为
(3)[3]匀速行驶时它与地面间的摩擦力为10N，则WalkCar以最高时速行驶10min，最高时速达18km/h，即5m/s，克服摩擦力所做的功为
[4]根据二力平衡其牵引力大小等于摩擦力即10N，该过程WalkCar的功率为
19． 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%
答案第1页，共2页
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