人教版八年级下 11.2 功率 同步练习
一、单选题
1.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
2.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.,,
3.在自由下落过程中物体运动速度会越来越快.一个物体由A点自由下落,相继经过、两点,已知,如图所示,物体在段重力做功,做功功率;在段重力做功,做功功率P2,则下列关系正确的是( )
A.; B.;
C.; D.;
4.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
5.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程(s)—时间(t)关系如图所示,下列正确的是( )
A.物体20s时的速度大于8s时的速度
B.0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力
C.0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功
D.0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率
6.上课铃响起时,小虎同学从教学楼的一楼跑到三楼,所用的时间为15s.他上楼的功率可能是
A.100W B.200W C.400W D.600W
7.小杰背着书包回家,在水平路面上行走100m用时100s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30s,以下符合实际的是( )
A.电梯对小杰做功约3.6×103J
B.小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功
C.电梯对小杰做功的功率约1200W
D.小杰在水平路面行走时,重力做功的功率约600W
8.实验中学举行首届跑楼梯比赛,共有20名选手进入决赛.若要测量参赛者的功率大小,需测出的物理量是
A.登楼所用的时间
B.参赛者的体重,所登楼层的高度
C.参赛者的体重,所登楼层的高度以及登楼所用的时间
D.参赛者的体重,所登楼层的高度,登楼所用的时间以及参赛者通过的路程
9.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
10.小威同学的教室在五楼,平时他一般是慢步上教室。一天,快迟到了,小威跑步上教室则( )
A.慢步上教室克服重力做的功多
B.跑步上教室克服重力做的功多
C.慢步上教室的功率大
D.跑步上教室的功率大
二、填空题
11.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。
12.在水平地面上,10s内用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m,重力做功等于______J,拉力做功的等于______J,拉力的功率为______W。
13.物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中。已知物块在AB段和CD段分别以和的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为5N和2N。
(1)该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为______;拉力F在AB段所做的功为______J;拉力F在CD段做功的功率为______W。
(2)在AB段和CD段力所做的功用、表示;功率用、表示,则______;______(以上两空选填“”、“”或“”)。
14.如图为新一代四旋翼快递无人机,其下方悬挂着一个质量为3kg的货物。无人机以2m/s的速度匀速竖直上升了10m,用时_____s,它对货物做的功是_____J,功率是_____W。
15.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______。
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.________
17.2017年12月24日,我国自主研制的最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功.AG600可以在地面或水上起飞和降落,20秒内可次汲满水12吨,主要用于大型灭火和水上救授.已知飞机空载质量为41.5吨,最大巡航速度500千米/时.(g取10牛/千克)
(1)为了使飞机获得向上的升力,机翼的上侧做成凸圆形状而下侧成平面形状,其科学原理是__________.
(2)某次灭火演习中,AG600蓄满水后加速起飞,然后以最大巡航速度水平飞往演习火场的上空,将水箱中的水次性全部注下.下列有关说法正确的是__________.
A.用水灭火可以降低可燃物的着火点
B.加速起飞过程中,飞机的重力势能增加
C.飞机以最大巡航速度水平直线飞行时,飞机受到平衡力的作用
(3)在某次水面滑行测试中,蓄有8.5吨水的飞机,在水面上以36千米/时的速度匀速直线滑行1分钟,若滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍,则飞机的牵引力做了多少功_____ 此时飞机的实际功率为多少________
18.某轿车的质量是1.2吨。车轮与地面的总接触面积是0.08 m2(g=10N/kg)
(1)轿车空载静止时,对水平地面的压强为多少?( )
(2)在平直的公路上测试轿车性能时,轿车由静止开始运动,若水平方向获得的牵引力随运动时间t的变化关系如图所示。
①t→30s时,轿车获得的牵引力是______N;
②桥车以10 m/s的速度做匀速直线运动,则在20~40s时间内牵引力做的功多少?( )做功的功率为多大?( )
19.海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”,如图所示为一艘满载时排水量为的海洋科学钻探船。甲板上装有很高的钻塔,可以安装并控制转杆进行拉升作业,使钻头和钻杆最深可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究(=1.03)
(1)满载时,该钻探船从长江驶入东海,该钻探船所受浮力______(选填“变大”“ 变小”或“不变”)
(2)该钻探船满载时受到海水的浮力是多少?( )
(3)该钻探船以36km/h的速度匀速航行时,动力推进系统的输出功率为W,则船受到的牵引力是多少?( )
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.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。
2.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。
3.D
【详解】
由题意知,物体在AB段、BC段通过的高度相同,据W=Gh知
W1=W2
物体在自由下落的过程中,速度越来越快,通过AB段所用的时间比BC段所用的时间长,据知
P1
故ABC错误,D正确。
故选D。
4.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。
5.C
【详解】
A.由图,12~24s斜率小于0~12s,斜率越大速度越大,故物体20s时的速度小于8s时的速度,故A错误;
B.两段都是匀速直线运动,拉力等于摩擦力,因为压力和粗糙程度没变,所以摩擦力没变,拉力相同,故B错误;
C.0~12s运动距离6m,12~24s运动距离2m,因为拉力相同,根据W=Fs,0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功,故C正确;
D.0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功,时间相同,根据,0~12s拉力做功的功率大于12s~24s拉力做功的功率,故D错误。
故选C。
6.B
估测小虎同学的体重和两层楼的高度,根据功率的公式得到他上楼的功率.
【详解】
小虎同学的体重约400N,一层楼高约4m,从一楼跑到三楼有两层楼高约8m;所用时间为15s,克服自己重力做功的功率.
故选B.
【点睛】
本题考查功率的估测,解决本题的关键知道功率的计算公式以及学生重力和楼高的估测.
7.C
【详解】
A.小杰与书包的总重力大约为600N,1楼到21楼的高度
h=20×3m=60m
电梯对小杰做的功
W=Gh=600N×60m=3.6×104J
故A不符合题意;
B.小杰乘坐电梯上升时,书包在力的方向上移动了距离,所以对书包做了功,故B不符合题意;
C.电梯对小杰做功的功率
P===1200W
故C符合题意;
D.小杰在水平路面行走时,重力没有做功,功率也为0,故D不符合题意。
故选C。
8.C
【详解】
爬楼梯的功率P=.需要测量的物理量是参赛者的体重、所登楼层的高度以及登楼所用的时间,不需要参赛者通过的路程.故选C.
【点睛】
爬楼梯是克服自身的重力做功,功除以时间就是功率.需要测出楼高、登楼时间、每个人的体重.
9.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。
10.D
【详解】
AB.小威上楼做功W=Gh,跑步和慢步上楼,G相同,h相同,小威上教室克服重力做的功相等,故A、B不符合题意;
CD.跑步上楼,做功所用时间少,据可得:小威跑步上教室的功率大。故C不符合题意;D符合题意。
故选D。
11. 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。
12. 0 250 25
【详解】
[1]如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。重力的方向是竖直向下的,而小车在水平方向上前进,小车没有在重力方向上移动距离,所以重力不做功,即重力做功为0。
[2]由题意可知,拉力,小车沿力的方向移动的距离,故拉力做的功
[3]由题意可知,小车在拉力的作用下,10s内前进了5m,即,故拉力做功的功率
13. 5∶2 50 10
【详解】
(1)[1]根据可得,该物块通过AB段所用时间
通过CD段所用时间
则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为
[2]物块在AB段和CD段均做匀速运动,拉力和摩擦阻力是平衡力,则在AB段、CD段所受拉力分别为
则拉力F在AB段所做的功
拉力F在CD段所做的功
[3]拉力F在AB段做功的功率为
拉力F在CD段做功的功率为
(2)[4][5]由(1)可知在AB段和CD段力所做的功大小的关系
在AB段和CD段的功率大小关系
14. 5 300 60
【详解】
[1]无人机2m/s的速度匀速竖直上升了10m,所用时间为
[2]货物的物重为
无人机对货物做的功为
[3]此过程中无人机的功率为
15. 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。
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. 气体的流速越大,压强越小 BC 见解析所示 见解析所示
【详解】
(1)飞机产生升力的原理是:机翼的上侧做成凸圆形状而下侧成平面形状,则空气流过上表面时,流速大,空气流过下表面时,流速小,由于流速越大的地方压强越小,所以产生了向上的压强差,进而产生升力,即气体的流速越大,压强越小.
(2)A.用水灭火可以降低可燃物的温度,使其与氧气隔绝,不能降低着火点,故A错误;
B.加速起飞过程中,飞机质量不变,高度增加,所以飞机的重力势能增加,故B正确;
C.飞机以最大巡航速度水平直线飞行,即匀速直线运动,是平衡状态,受到平衡力的作用,故C正确;
故选BC.
(3)飞机的总重为:
所受阻力为总重的0.5倍,则阻力为:
;
飞机的牵引力做的功为:
;
此时飞机的实际功率为:
.
【点睛】
牢记流体压强与流速的关系,即流速大的地方压强小,是飞机产生升力的原因,是常出现的题目.计算功和功率时,注意单位要统一,通常都要采用主单位进行计算.
18. 1.5×105Pa 3×103N 6×105J 3×104W
【详解】
(1)[1]空载时对地面的压力
对地面的压强
(2)①[2]由图可知,轿车在20~40s时间内做匀速直线运动,受力平衡,因为摩擦力不变,则牵引力保持不变,为3×103N,故在30s时,牵引力同样为3×103N。
②[3]在20~40s时间内通过的路程
s=vt=10m/s×(40s-20s)=200m
20~40s时间内牵引力做的功
W=Fs=3×103N×200m=6×105J
[4]牵引力做功的功率
P===3×104W
19. 不变
【详解】
(1)[1]因为钻探船在水上漂浮,所以浮力等于钻探船的总重力,钻探船从长江驶入东海,重力不变,所以浮力不变。
(2)[2]该钻探船满载时受到海水的浮力为
(3)[3]船受到的牵引力为
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