人教版八年级下 11.2 功率 同步练习
一、单选题
1.关于功和功率,下列说法正确的是( )
A.机械做功越快,功率就越大 B.机械做功越多,功率就越大
C.做功所用时间越少,功率就越大 D.做功所用时间越多,功率就越大
2.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
3.在水平地面上的甲乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动,它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示,根据图像,可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系( )
A.P甲<P乙 F甲<F乙 B.P甲>P乙 F甲>F乙
C.P甲<P乙 F甲>F乙 D.P甲>P乙 F甲<F乙
4.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.,,
5.如图所示,是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景。若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小,测量的物理量有( )
A.只需测量各自爬楼梯的高度
B.只需测量老人的质量、小孩的质量
C.需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯所需的时间
D.需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯的高度和所需的时间
6.小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼,小明的体重与前后两次上升的高度均不变,比较两次爬楼过程( )
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
7.如图所示是甲、乙两台机器所做的功与时间的函数关系图像,由图可知,甲机器的功率与乙机器的功率相比( )
A.甲的机械功率大 B.乙的机械功率大
C.甲、乙的机械功率一样大 D.条件不足,无法判断
8.兴趣小组的同学学习了功率知识后,进行了“比一比谁上楼的功率大”的比赛。比赛中某同学从一楼跑到五楼用了25s,试估算他上楼的功率大约是( )
A.3W B.30W C.300W D.3000W
9.两个物体的重力之比为2:3,如果让它们在相同的高度落下,着地时所用时间之比是2:1。则这个过程中,重力做的功之比及重力的功率之比分别为( )
A.2:3,3:2 B.2:3,1:3 C.1:1,1:2 D.1:2,1:3
10.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
二、填空题
11.在超市里,顾客推着重为180N的购物车,在10s内沿水平地面匀速前进了20m,如果水平推力为20N,在此过程中,重力对购物车所做的功为_______J,顾客对购物车做的功为__________J,推力的功率为________W。
12.如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了4s,弹簧测力计的示数为5N,则F的大小为______N,绳移动的速度为______m/s,拉力F的功率为______W。
13.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。
14.柳州本地生产的宝骏E300电动汽车节能环保,方便市民出行,若电动汽车功率为30kW,在20min匀速行驶了20km, 则此电动汽车牵引力做的功为___________J, 电动车的牵引力为___________N。
15.如图所示,王老师用10N的水平推力推着推车,10s前进了5m,则王老师对推车做的功为______J,此时的功率为______W。
三、综合题
16.阅读短文,回答问题
智能防疫机器人
我国研制的某款智能防疫机器人,具有自主测温 移动 避障等功能
机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上,通过处理系统转变为热图像,实现对人群的体温检测。当发现超温人员,系会自动语音播报,并在显示屏上用红色框标注人的脸部
机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度,控制驱动电机运转,图甲为控制电机运转的原理电路,U为输入电压,RB为磁敏电阻,阻值随外加磁场强弱的变化而改变
机器人为有效避障,在移动过程中会发射 接收超声波(或激光)来侦测障碍物信息,当感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行驶路线
下表为机器人的部分参数,“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能;“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值
(1)机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时,利用____(选填“超声波”或“激光”)才能较好感知到障碍物:以移动机器人为参照物,障碍物是____的
(2)下列关于机器人的说法中,错误的是____
A.菲涅尔透镜的作用相当于凹透镜
B.菲涅尔透镜接收的是人体辐射出的电磁波
C.图甲中电磁铁的上端为N极
D.机器人发现体温38℃的人会语音报警并识别
(3)若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min,此过程中机器人受到的阻力为____N,消耗的电能占电池所能输出总电能的____ %。
(4)控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙,当磁敏电阻在正常工作区时,即使图甲电路中输入电压U发生改变,R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化,从而使控制电路中的电机稳定转动,则磁敏电阻的正常工作区对应图中_____(选填“ab”或“bc”)段,己知无磁场时RB阻值为200Ω,R1的阻值为400Ω,线圈电阻忽略不计当U为24V时,处在磁场中的RB电功率为0.32W,则R1两端的电压U1是_____V。
(5)图丙是机器人测速系统的部分装置简化图,磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧,当传感器对准齿轮两齿间隙时,电缆输出电流为0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时,电缆输出如图丁所示周期性变化的电流,则1s内对准传感器的齿间隙共有_____个;若此时机器人遇到障碍物,减速器启动,则经减速器降速后的齿轮转速为_____ r/min。
17.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.________
18.目前各城市为发展城市交通,纷纷建立了地铁运载,以缓解市内交通紧张的局面。
(1)地铁的站台上,都有一条醒目的黄色安全线,候车时乘客要站在黄色安全线外面。这是为什么?
(2)地铁运营部门提示:没有座位的乘客要抓紧身旁的扶手,不要随意走动,这是什么道理?
(3)若地铁的每列列车运行时由8台电动机牵引,每台电动机的额定功率为1.85×105W,而列车在某水平路段以16m/s的速度匀速运行。试计算出列车在此路段受到的阻力是多大。
(4)与公共汽车相比,地铁出了载客量大、准时外,还有那些优点(只需写出一点)?
19.雪地摩托车是一款冬季越野装备,配有履带和滑雪板.下表是某 款雪地摩托车的主要参数:
净重 180kg
额定输出功率 15kW
最高车速 50km/h
每块滑雪板与地面接触面积 0.15m2
履带与地面总接触面积 0.6m2
(1)当一个体重为720N的人开着雪地摩托车行驶在水平雪地上时,对雪地的压强为多少_________?
(2)当雪地摩托车在额定输出功率下以最高时速匀速行驶时,受到路面的阻力为多少_______?(不计空气阻力)
(3)履带和滑雪板都做的很宽,是为了通过_______________.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】
A.功率是表示做功快慢的物理量,机械做功越快,功率就越大,故A正确;
B.由可知,机械做功越多,时间未知,功率不一定越大,故B错误;
C.由可知,做功大小未知,做功所用时间越少,功率不一定越大,故C错误;
D.由可知,做功大小未知,做功所用时间越多,功率不一定越大,故D错误。
故选A。
2.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。
3.A
【详解】
由s﹣t图像可知,在相同时间内,甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程,根据 可知,甲物体的速度大于乙物体的速度,即
由W﹣t图像可知,在相同时间内,甲物体做的功小于乙物体做的功,根据 可知,甲物体做功的功率小于乙物体做功的功率,即
又因为
所以甲物体受到的拉力小于乙物体受到的拉力,即
综上分析可知,选项A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.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。
5.C
【详解】
爬楼时,克服重力做功,需要测量老人的质量、小孩的质量,由W=Gh=mgh可比较做功的多少;爬完相同的楼梯,则高度相同,根据P==比较功率的大小,因此只需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯所需的时间即可比较老人和小孩消耗的功率大小。
故选C。
6.B
【详解】
AC.由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变,因此由可知,两次所做的功相同,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。
7.A
【详解】
根据功率公式可知,在W-t图像中,斜率表示机械功率,由图可知,甲的斜率大于乙的斜率,所以甲的机械功率大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】
该同学的质量约为m=50kg,一层楼高约为3m,人从一楼到五楼,上升了四层楼的高度,上升高度h=12m,则他上楼过程中的功率约为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.B
【详解】
从相同的高度落下,则重力做的功之比
功率之比
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10.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。
11. 0 400 40
【详解】
[1]重力的方向竖直向下,购物车在水平方向上移动,竖直方向没有移动距离,故重力不做功,在此过程中,重力对购物车所做的功为0。
[2]顾客对购物车做的功
[3]推力的功率
12. 5 0.4 2
【详解】
[1]由图可知,动滑轮一端连着弹簧测力计,另一端为拉力F,同一段绳两端的拉力相等,所以弹簧测力计的示数等于拉力F的大小,弹簧测力计的大小是5N,所以F的大小为5N。
[2]动滑轮绳子的有效股数n=2,则绳端移动的速度
v绳=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s
[3]由
可得,拉力的功率
P=Wt=Fst=Fv绳=5N×0.4m/s=2W
13. 300 15
【详解】
[1]丹丹对小车做的功为
W=Fs=20N×15m=300J
[2]功率为
14.
【详解】
[1]汽车的功率为
P=30kW=3×104W
根据,可得电动汽车牵引力做的功为
[2]根据W=Fs可得,电动车的牵引力为
15. 50 5
【详解】
[1]王老师推推车的力在水平方向,推车也在水平方向运动,所以王老师对推车做了功,王老师对推车做的功
[2]功率为
16. 超声波 运动 A 240 3.33 ab 16 100 10
【详解】
(1)[1]激光可以在透明介质中传播,超声波遇到障碍物会反射从而被机器人接收到,故机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时,利用超声波才能较好感知到障碍物。
[2]机器人在运动的过程中,障碍物相对于机器人的位置发生了改变,所以以移动机器人为参照物,障碍物是运动的。
(2)[3]由题意可知菲涅尔透镜对光线有会聚作用,所以它相当于凸透镜,所以A错误、符合题意,故选A。
(3)[4]驱动电机的机械功率
机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动时,其受到的阻力和驱动电机的牵引力相等
[5]机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min,其消耗的电能
电池所能输出的总电能
消耗的电能占电池所能输出总电能的百分比
(4)[6]由题意可知,磁敏电阻在正常工作区时,其电阻的变化阻很小,所以控制电路两端电压相对较稳定,所以磁敏电阻的正常工作区对应图中ab段。
[7]R1和RB串联,当U为24V时,通过RB的电流
此时RB的电功率为0.32W,可得
解上式可得
由于磁敏电阻的正常工作时,其电阻变大不大,故由题意可得此时
R1和RB串联,由串联电路的分压原理可得
解上式可得
(5)[8]由丁图可知,10ms内对准传感器的齿间隙为1个,则1s内对准传感器的齿间隙共有
即:1s内对准传感器的齿间隙共有100个。
[9]由丙图可知驱动电机的齿轮间隙共有20个,也就是说驱动电机的转速为,若以分钟为单位,其转速为
减速器的减速比为,故经减速器降速后的齿轮转速为。
17. 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%
18.(1)见解析;(2)见解析;(3)9.25×104N;(4)见解析
【详解】
(1)因为列车周围的空气流速快,压强小,乘客靠近时容易发生事故,所以必须站在安全线以外。
(2)地铁运营部门提示:没有座位的乘客要抓紧身旁的扶手,不要随意走动,为了防止乘客在列车启动或紧急制动时由于惯性而摔倒。
(3)地铁运行时,电动机的总功率
功率
P==Fv
列出匀速运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,所以列车在此路段受到的阻力
f=F=9.25×104N
(4)与公共汽车相比,地铁出了载客量大、准时外,还可以节能、安全、快捷、污染小、噪声小。
19. 2800Pa 1080N 增大受力面积减小压强
【详解】
(1)人和雪地摩托车的总重,即对地面的压力为:
,
对水平雪地的压强为:
;
(2)匀速行驶时,受到路面的阻力
雪地摩托车的速度:
,
匀速行驶时,受到路面的阻力与牵引是一对平衡力,根据得阻力为:
.
(3)履带和滑雪板都做得很宽,增大了摩托车与雪地的接触面积,在压力不变时,可以减小摩托车对地面的压强.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页