人教版八年级下 11.2 功率 同步练习
一、单选题
1.初三体能测试中,某同学1min内绳跳120次,每次跳离地面的高度约为5cm,则他跳绳时的功率最接近( )
A.5W B.50W C.500W D.5000W
2.几位同学进行爬楼比赛,规定功率最大的人获胜,那么冠军是( )
A.体重最大的人 B.用时最短的人
C.做功最快的人 D.速度最大的人
3.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
4.如图所示,一物体放在一水平面上,第一次在拉力F1的作用下,以速度v1匀速运动了距离s,第二次在拉力F2的作用下,以速度v2匀速运动了同样的距离,已知v2>v1。比较前后两次拉力做的功及其功率的大小关系,正确的是( )
A.P1=P2 B.P1>P2
C.W1=W2 D.W1<W2
5.如图所示,学校升旗仪式时,在庄严的国歌声中,小明和小芳作为升旗手利用绳子和旗杆顶部的滑轮将固定在金属短杆上的五星红旗缓缓升到杆顶。已知国旗和固定国旗的金属杆总重15N,旗杆高12m。不计绳重及摩擦。请你估算升旗时的功率约为( )
A.0.5W B.4W C.l8W D.36W
6.如图甲所示,在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F—t和v—t图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A.9~12s内拉力做功为18J B.0~3s内拉力做功为9J
C.3~6s内拉力的功率逐渐变小 D.第4s拉力的功率为36W
7.完全相同的A和B两物体,在相同的力F作用下分别沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离s。如图,力F对A、B两物体做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2。下列的大小比较正确的是( )
A.W1
W2 C.P1P2
8.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.P19.小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼,比较两次搬书过程对书做功和做功的功率,判断正确的是( )
A.用时少的做功多 B.用时少的做功功率大
C.用时多的做功多 D.用时多的做功功率大
10.甲乙两辆汽车功率相等,若它们在相等时间内匀速通过的路程之比是1:2,则( )
A.牵引力之比为1:2 B.牵引力之比为2:1
C.做功之比为1:2 D.做功之比为2:1
二、填空题
11.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”)。
12.一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B、C两点,如图所示。若AB和BC距离相等,则AC和BC两段距离重力做的功WAC______WBC,AB和BC两段距离重力做功的功率PAC______PBC(选填“<”、“>”或“=”)。
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.某班级组织了一次物理课外实践活动,比较全班同学中从一楼爬上三楼过程中谁的爬楼功率最大。为了简便获得比赛结果,则活动中至少测量的物理量是:人体的体重和______。实验结束后,有位质量为50kg同学进行爬杆训练,当他沿竖直杆匀速上爬时,人受到的摩擦力大小为______N,方向______。
15.在物理学中,把______内做功的多少叫做功率。功率是表示物体______的物理量。一台机器工作时的功率为1500瓦,表示的物理意义是______。
三、综合题
16.抗击新冠肺炎疫情期间,我省用负压救护车转运患者,进行集中隔离治疗。该车配置了负压装置,负压仓内气压小于外界气压,将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理,有效避免了病毒的传播。某次转运病人时,救护车以90kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶54km,用时30min。请解答下列问题:
(1)救护车在这段时间内的速度。
(2)救护车匀速行驶54km动力做的功。
(3)救护车所受的阻力。
(4)按照卫生部标准,负压仓内外气压差应在10~38Pa之间。经测量发现,该车负压仓0.9m2的面积上内外气体压力差为18N,通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。
17.阅读短文,回答问题;
如图甲所示,2021年5月国产第二艘航母“山东舰”已服役10个月了,航母搭载的舰载机质量为5150kg,舰载飞机与甲板的总接触面积为5000cm2。飞机的推重比是指飞机发动机所产生的总推力与飞机总重量的比值。该舰载机以720km/h速度飞行时的推重比为1.2。
(1)下列说法中错误的是______。
A.航母的外壳采取硬度大的特种钢板制成的
B.航母静止在海面上受到平衡力
C.舰载机加速起飞过程中,惯性将不变
D.航母从江面航行到海面,航母将下沉一些
(2)海上刮西风,为便于舰载机起飞,航母航向应调整为_______(选填“向东”或“向西”)航行。舰载机降落到甲板后,会受到阻挡索的阻挡而减速,是为了防止飞机因_______继续滑行而掉入海中。(海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)舰载机以720km/h速度飞行1080km,需要________h,其发动机推力的功率为________W(可以认为舰载机的总重不变)。
(4)航母上的工作人员在不同海域取样部分海水,并利用以下方法测量某次取得的海水的密度。方法:取一个圆柱形杯身的杯子(杯子厚度忽略不计),先在其中装水密封后,放在水平桌面上,如图乙所示;再将杯子分别倒置在盛有水和海水的容器中,静止后杯子内外液面高度差如图丙和丁所示,则图丁中所取样的海水密度为________kg/m3。
18.两栖突击车是登陆作战的重要装备.如图甲是我国某型号的两栖突击车,它的总质量22吨,发动机的功率420kW。水上最大速度14.4km/h,陆地最大速度54km/h。请你解答下列问题:(g=10N/kg)
(1)该车的尾部有一个类似于机翼的装置,如图乙所示,请你说明这个装置的作用______,发动机的做功冲程中,能量的转化情况是______;
(2)该车停在水平地面上时,履带着地总面积为4m ,它对地面的压强是多少?( )
(3)该车静止浮在水面上时排开水的体积是多大?(ρ水=1.0×103kg/m3)( )
(4)该车在水中以最大速度匀速前进时(发动机正常工作),受到的阻力是多大?( )
19.如图所示为某型号压路机,其部分参数如下表,其中,振动频率30Hz,是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次。(g取10N/kg)
(1)压路机静止时对水平路面的压力是______N;钢轮的质量大,与地面______小,对地面的压强大。
(2)若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力,振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离,则以表中较大激振力和较大振幅工作1min,激振力对路面所做的功是多少?______功率是多大?( )
整机质量/kg 18000 钢轮振动频率/Hz 30 行驶速度/km/h 2.5/9.8
钢轮振动振幅/mm 2.0/1.0 发动机功率/kW 110 钢轮激振力/103N 320/160
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】
某同学的质量约50kg,他的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
一次跳绳做的功为
W0=Gh=500N×0.05m=25J
1min跳绳做的功为
W=120W0=120×25J=3000J
跳绳的功率为
故选B。
2.C
【详解】
功率是表示物体做功快慢的物理量,跟物体做功多少和做功时间有关。
A.体重最大的人,做功最多,但用时间不一定最短,功率不一定最大,故A项不符合题意;
B.用时最短的人,做功不一定最多,功率不一定最大,故B项不符合题意;
C.做功最快的人,表示该人的功率最大,所以获胜,故C项符合题意;
D.速度表示运动快慢,不表示做功快慢,速度大,功率不一定大,故D项不符合题意。
故选C。
3.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。
4.C
【详解】
AB.因两次运动物体均处于受力平衡状态,且接触面的压力与粗糙程度均不变,故两次运动物体所受摩擦力相同,故可知两次运动物体所受拉力相同,即F1=F2,又因v2>v1,故由
P=Fv可知,P1CD.因两次运动的距离相同,故由W=Fs可知,W1=W2,故C正确,D错误。
故选C。
5.B
【详解】
国歌的标准时长46秒,升旗时做功为
则升旗时的功率约为
故选B。
6.A
【详解】
A.由图甲可知,9~12s内,拉力为,由图乙知,9~12s内,物体做匀速直线运动,,所以9~12s内物体移动的距离
则推力对物体做功
故A正确;
B.由图乙知,0~3s内,物体速度为0,处于静止状态,没有在拉力F的方向上移动距离,拉力不做功,故B错误;
C.由图甲可知,3~6s内,拉力为,由图乙知,3~6s内,物体运动速度逐渐增大,由
可知,功率逐渐变大,故C错误;
D.由图甲可知,第4s拉力的大小为,由图乙可知,3s时速度为0,6s时速度为,物体做加速直线运动,所以第4s的速度为,由
可知,功率为
故D错误。
故选A。
7.C
【详解】
AB.由题意可知,A、B两物体,在相同的力F作用下,移动了相同的距离s,即,,根据计算公式,可知,故A、B错误;
CD.A和B两物体,是完全相同的,沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离,粗糙地面会有摩擦力,光滑冰面没有摩擦力,力F是相同的,物体A在粗糙地面上移动的速度是较小的,则物体A在粗糙地面上移动的时间是较大的,即,根据可知,,故C正确,D错误。
故选C。
8.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。
9.B
【详解】
AC.由题意可知,搬的是同一捆书,而且两次上楼的高度均不变,由
W=Gh
可知,两次搬书过程对书做功相同,故AC错误;
BD.两次所做的功相同,由
可知,用时少的做功功率大,用时多的做功功率小,故B正确,D错误。
故选B。
10.B
【详解】
AB.在相等时间内匀速通过的路程之比是1:2,由速度公式可知速度之比为1:2,由P=Fv可知
故A不符合题意、B符合题意;
CD.由W=Pt可知,做功之比为
故CD不符合题意。
故选B。
11. 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。
12. > <
【详解】
(1)小球在AC段重力所做的功
小球在BC段重力所做的功
由图可知,AC段的距离大于BC段的距离,即
所以
(2)由可知,小球在AC段重力所做功的功率为
小球在BC段重力所做功的功率
由于小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,所以小球在AC段的平均速度小于在BC段的平均速度,即
由此可知,小球在AC段重力所做功的功率小于小球在BC段重力所做功的功率,即
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. 爬楼时间 500 竖直向上
【详解】
[1]根据功率的计算公式,要比较功率的大小,所做的功及做功的时间,在高度相同时,需要测量出人体的质量及爬楼时间。
[2][3]沿竖直杆匀速上爬时,在竖直方向上,人受二力平衡,重力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力的大小为
方向与重力方向相反,即竖直向上。
15. 单位时间 做功快慢 1s做功1500J
【详解】
[1][2]在物理学中,把单位时间内做功的多少叫做功率,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。
[3] 一台机器工作时的功率为1500瓦,表示该机器在1s内做功1500J。
16.(1)30m/s;(2)1.62×108J;(3)3000N;(4)见解析
【详解】
(1)救护车在这段时间内的速度
(2)救护车匀速行驶54km动力做功为
(3)救护车以90kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶,救护车所受的阻力为
(4)负压仓内外气压差为
按照卫生部标准,负压仓内外气压差应在10~38Pa之间,故符合标准。
答:(1)救护车在这段时间内的速度为30m/s;(2)救护车匀速行驶54km动力做的功为1.62×108J;(3)救护车所受的阻力为3000N;(4)负压仓内外气压差为20Pa,符合标准。
17. D 向西 惯性 1.5 1.236×107 1.1×103
【详解】
(1)[1]A.航母自身重,吃水深度大,还要抗打击,耐腐蚀,因此其材料要求用硬高大的特种钢材制成;故A正确,不符合题意;
B.航母静止在海面上受到浮力和重力的作用,它们是一对平衡对,故B正确,不符合题意;
C.惯性是物体的属性,其大小只与物体的质量有关,与速度无关,舰载机加速起飞过程中,惯性将不变;故C正确,不符合题意;
D.航母从江面航行到海面,所受的浮力不变,海水的密度大于江水,由可得,航母在海中排开海水的体积比江水少,航母将上浮一些。故D错误,符合题意。
(2)[2]海上刮西风,向应调整为向西行驶,飞机迎风起飞,机翼上面空气流速会更大,压强更小,更有利于飞机起飞。
[3]惯性的大小和质量有关,飞机质量较大,因此惯性较大,降落到甲板后,受到阻拦索的阻挡而减速。
(3)[4]需要的时间
=1.5h
[5]由题可知,舰载机以720km/h速度飞行时的推重比为1.2。可得推力
F推=1.2G=1.2mg=1.2×5150kg×10N/kg=61800N
发动机推力的功率为
P==F推v=61800N×m/s=1.236×107W
(4)[6]设杯子的底面积为S,杯子在水中和在海水中受的浮力相等
F浮水=F浮海水
ρ水gV排=ρ海水gV排′
ρ水g(V水+Sh2)=ρ海水g(V水+Sh3)
因为水的体积V水=Sh1,图中h1=0.10m,h2=0.032m,h3=0.02m,解得ρ液=1.1×103kg/m3。
18. 减小突击车对地面的压力 内能转化为机械能 5.5×104Pa 22m3 1.05×105N
【详解】
解:(1)[1][2]尾部有一个类似于机翼的装置,利用流体流速越快,压强越小的特性,减小突击车对地面的压力;发动机的做功冲程中,把内能转化为机械能。
(2)[3]该车对地面的压力为
F=G=mg=22×103kg×10N/kg=2.2×105N
对地面的压强是
=5.5×104Pa
(3)[4]该车静止浮在水面上受到的浮力为
F浮=G=2.2×105N
由F浮=ρ液·g·V排可得
V排==22m3
(4)[5]由功率定义可得
p==Fv
则
F==1.05×105N
该车在水中以最大速度匀速前进时,受到的阻力是
f=F=1.05×105N
答:(2)该车停在水平地面上时,履带着地总面积为4m ,它对地面的压强是5.5×104Pa;
(3)该车静止浮在水面上时排开水的体积是22m3;
(4)该车在水中以最大速度匀速前进时(发动机正常工作),受到的阻力是1.05×105N。
19. 接触面积越小
【详解】
(1)[1]压路机的重量被接触面完全承担,所以压路机对地面的压力等于压路机的重力,即压力为
[2]压强与压力大小和受力面积有关,质量越大,与地面接触面积越小压强就越大。
(2)[3]由表格可知,较大激振力为,较大振幅为2mm,则1min,激振力对路面所做的功为
[4]做功的功率为
答案第1页,共2页
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