名称 | 人教版初中物理八年级下册 第十一章功和机械能 11.2功率同步训练 | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 202.7KB | ||
资源类型 | 试卷 | ||
版本资源 | |||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2017-01-10 10:50:00 |
【答案】A
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】 由图像可知,在所用时间均为t的情况下,甲所做的功W甲大于乙所做的功W乙,即W甲>W乙,根据公式P=W/t可知,P甲>P乙,故A项正确。
故选A
【分析】要分析清楚图像含义,图像中表示的是做功和时间的关系,即表示的是功率的关系。可以选择比较相同时间内做功越多的功率越大;或者比较做相同的功,用时越少的功率越大。
6.在一次攀岩比赛中,甲乙两个运动员的质量比是9:8,甲用45min完成,乙用40min,则甲乙两人克服重力做功的功率比是( )
A.81:64 B.64:81 C.1:1 D.9:8
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】解:由题意可知,m甲:m乙=9:8,t甲:t乙=45min:40min=9:8,
∵克服重力做功的功率:
∴甲乙两人克服重力做功的功率比:
故选C.
【分析】已知甲乙两个运动员的质量之比,根据G=mg求出重力之比,再根据W=Gh求出做功之比,利用P=
求出做功功率之比.
7.(粤沪版物理九年级上册第十一章第2节怎样比较做功的快慢同步练习)下列说法正确的是( )
A.机械做功越快,机械效率就越大
B.做功越快的机械,功率越大
C.做功越多的机械,功率越大
D.功率越大,机械效率越大
【答案】B
【知识点】功率的概念;机械效率
【解析】【解答】A、机械效率是反映机械性能优劣的重要标志之一.机械效率高,表明使用该机械做功时,有用功在总功中所占的比例高,机械性能好,它并不能反映机械做功的快慢,所以A错误,不符合题意;B、功率是单位时间内所做的功,它反映的是物体做功快慢的物理量,功率越大的机械做功越快,所以B正确,符合题意;C、由于做功多少是由功率大小和时间共同决定,在不指明时间相同这一条件下,做功多的机械功率不一定大,所以C错误,不符合题意;D、物体做功多少是由功率大小和做功时间共同决定的,与物体的机械效率高低无关,所以D错误,符合题意.故选B.
【分析】机械效率是有用功跟总功的比值,它是反映机械性能优劣的一个重要指标;功率是表示物体做功快慢的物理量;物体做功多少是由功率大小和做功时间共同决定的.
8.在人类永无止境的探究历程中,许多科学家作出了非常重大的贡献,为了纪念他们,常常以他们的名字作为某个物理量的单位。下图所示的四位物理学家中,其名字被用作功率的单位的是( )
A.牛顿 B.瓦特
C.安培 D.欧姆
【答案】B
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】解:A、牛顿被用作力的单位,故A错误;
B、瓦特被用作功率单位,故B正确;
C、安培被用作电流单位,故C错误;
D、欧姆被用作电阻单位,故D错误。
故选B。
【分析】牛顿是力的单位;瓦特是功率单位;安培是电流单位;欧姆是电阻单位。
9.(粤沪版物理九年级上册第十一章第2节怎样比较做功的快慢同步练习)如图所示,图甲中用弹簧测力计拉木块,使它沿水平木板匀速滑动;图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象.下列说法正确的是( )
A.木块第二次受到的拉力较大
B.第一次木块的动能大
C.第一次拉力对木块做功的功率大
D.木块两次受到的拉力和摩擦力均相等
【答案】D
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】解:(1)从图象上可以看出,用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动,木块做匀速直线运动,不论其速度大小如何,都受到平衡力的作用,在水平方向上,摩擦力和拉力是一对平衡力,故两次实验的拉力和摩擦力均相等.故A错误,D正确.
(2)从图中可以看出第一次木块运动的速度较小,而木块的质量不变,所以第一次木块具有的动能小,故B错误.
(3)从图中可以看出第一次木块运动的速度较小,而木块所受的拉力不变,根据公式P==Fv可知,拉力第一次做功的功率小,故C错误.
故选D.
【分析】(1)先判断木块两次的运动状态,然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系;
(2)根据速度的计算公式:v=利用图象比较速度的大小,从而确定动能的大小.
(3)根据决定功率的因素即木块的拉力和木块的速度进行分析功率的大小.
10.四个同学进行爬楼梯比赛.其中功率最大的一定是( )
A.体重最大的 B.用时最短的 C.速度最大的 D.做功最快的
【答案】D
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】解:AB、P=,上楼功率同时跟体重、楼高、时间有关,只有一个体重或只有一个时间,是不能确定功率大小的.故选项A和B都不符合题意.
C、P==Gv,功率同时跟体重和速度有关,只知道速度大小,是不能确定功率大小的.不符合题意.
D、功率是表示物体做功快慢的物理量.做功快一定是功率大.符合题意.
故选D.
【分析】(1)功率是表示物体做功快慢的物理量.
(2)功率跟物体做功多少和做功时间有关,做功多少跟力的大小和物体在力的方向上通过的距离有关.可以利用P=或P=Fv进行判断.
11.攀岩运动以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者.要测量两名运动员在攀岩时克服重力做功的功率大小,不需要测量的物理量是( )
A.运动员的质量 B.攀岩的高度
C.攀岩所用的时间 D.运动员的身高
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】解:攀岩是克服自身的重力做功,功等于运动员的重力和攀岩高度的乘积,
克服重力的功率:P= ,由此可知,测克服重力的功率,除了运动员的质量m外,还需要测量:攀岩高度h、攀岩时间t;
不需要测量运动员的身高.
故选D.
【分析】攀岩是克服自身的重力做功,功等于运动员的重力和上升高度的乘积;
功率是反映做功快慢的一个物理量,测出攀岩时间,用功除以时间求出攀岩的功率.
12.拖拉机在田野里耕地时,一般都走得很慢,这是为了( )
A.保证耕地质量 B.获得较大的牵引力
C.节能燃油 D.保证安全
【答案】B
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】解:∵P=Fv,功率P一定,
∴减慢车速v,可以增大拖拉机的牵引力F.
其它选项不符合题意,都错.
故选B.
【分析】拖拉机的功率是一定的,根据功率公式推导出 ,据此分析.
13.小明的质量是50kg,他爸爸的质量是70kg,他俩一起从教学楼的一楼同时走上二楼,在此过程中( )
A.两个人做功的功率相等 B.小明他爸做功的功率大
C.小明做功的功率大 D.无法比较他俩做功的快慢
【答案】B
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】解:由G=mg得,小明爸爸的质量比小明的质量大,所以小明爸爸重力大;
上楼过程克服自身重力做功,由W=Gh可知,小明爸爸做功多;
由P=可知,相同时间内,小明爸爸功率大。
故选项ACD错误,选项B正确。
故选B。
【分析】已知质量关系,根据G=mg可知重力关系;上楼克服自身重力做功,根据W=Gh可知做功关系;做功时间相同,根据根据P=比较功率的大小。
14.(粤沪版物理九年级上册第十一章第2节怎样比较做功的快慢同步练习)当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器( )
A.做功多 B.做功少 C.做功快 D.做功慢
【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】机器的功率大,知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C正确,A、B、D错误.故选C.
【分析】功率是反映做功快慢的物理量,不是反映做功的多少.
二、填空题
15.体育课上,老师要测量一下每位同学从一楼登上三楼的功率.为此,需要测量一些物理量,如: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.上述物理量中必须测量的是 .
【答案】①②③
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】解:登楼是克服自身重力在竖直方向上做功,功率的计算公式为P=,
因此实验中不需要测量楼梯的长度,需要测量的物理量是: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.
故答案为:①②③.
【分析】登楼时是克服自身的重力做功,功等于重力和楼高的乘积,功除以登楼时间就是登楼的功率.
16.一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶时,汽车牵引力的功率为12kW,72km/h= m/s,汽车受到的阻力 N.
【答案】20;600
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】72km/h=72×m/s=20m/s;
由公式P==Fv,汽车的牵引力,
匀速行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力,
所以f=F=600N.
故答案为:20;600.
【分析】速度单位间的换算关系是:1m/s=3.6km/h.
由公式P==Fv的变形公式求出牵引力,然后由平衡条件求出汽车受到的阻力.
17.如图所示,挖土机和人同时挖土,挖土机和人相比, 做功快, 的功率大。
【答案】挖土机;挖土机
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】解:比较挖掘机与人力挖土做功的快慢,我们可以采用相同的时间内比较挖土多少,由于挖土机在相同时间内,挖的土多,所以挖土机的做功快,功率大。
故答案为:挖土机;挖土机。
【分析】(1)物体做功快慢的影响因素:做功多少和做功时间;
(2)比较物体做功的快慢采用控制变量法,相同的时间比较做功的多少,或完成相同的功比较时间的长短。
18.根据图中所示的情境,请你提出一个问题并回答。
例:问题:挖掘机做的功一定比人做的功多吗?
答:因为缺少做功的条件,所以不能确定。
问题: ;
答: 。
【答案】挖掘机和人谁做功快?;挖掘机做功快
【知识点】功率大小的比较;功的计算及应用
【解析】【解答】解:本题为开放性情景题,可以从运动、做功、压强、功率等多个方面提出问题。
参考答案如下:问题:挖挖掘机做功快掘机和人谁做工快?
答:挖掘机做功快。
故答案为:挖掘机和人谁做功快?挖掘机做功快。
【分析】本题为开放性情景题,主要考查提出问题的能力,但在提出问题时要紧密结合所学物理知识,不能脱离图中所提供的情景。
19.无论是人做功,还是利用机械做功,都有做功快与慢的问题。如图甲、乙所示,两位同学均从一楼搬运物体到三楼。
由图中提供的信息,你可以归纳出比较做功快慢的两种方法分别是:
(1) ;
(2) .
【答案】做同样的功,比较用时多少,时间少的做功快;在相同的时间内,比较做功的多少,做功多的做功快
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】解:甲图,把同一个物体运到三楼上,做功相同,用时最短的做功快;乙图,采用相同的时间,做功最多的做功最快。
故答案为:(1)做同样的功,比较用时多少,时间少的做功快;(2)在相同的时间内,比较做功的多少,做功多的做功快。
【分析】做功快慢跟做功多少和做功时间有关,比较做功的快慢有两种方法:相同的时间比较做功多少;完成相同的功,比较用时间的多少。
三、解答题
20.小强和小亮想比较上楼功率的大小,他们同时开始登楼,小强先登到楼顶,为此小强说自己上楼功率大,你认为这种说法对吗?为什么?
【答案】答:这种说法错误;
因为小明同学上楼梯的过程就是克服其重力做功的过程,根据功率的计算公式P==可以看出:功率的大小与体重、楼层高度和爬楼时间都有关系,小强和小亮爬楼高度相同,时间多少确定,但体重不确定,所以功率大小不能确定.
【知识点】功率大小的比较
【解析】【分析】要测量爬楼功率,需要知道楼层高度和体重,得到爬楼做的功,然后用功除以爬楼时间得到功率.
四、实验题
21.(人教版物理八年级下册第十一章第2节功率同步检测卷)全国各地每年的中考体育测试中,引体向上都是一项重要的考试项目,要粗测某同学做引体向上的功率。
(1)已经测出他的质量m,还要测出哪些物理量,如何测量?(同时用字母表示这些要测量的物理量)
(2)用测出的物理量写出计算功率的表达式。
【答案】(1)测出他的质量m,测量他的手臂长度h和做引体向上所用的时间t
(2)
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】(1)因为克服重力做功的功率 ,表达式中g为常量。故可用磅秤测量该同学物质量m,用米尺测量他的手臂长度h,用秒表测量做引体向上所用的时间t;(2)据此分析功率表达式为
【分析】利用功率的计算公式写出功率表达式即可判断需要测量的物理量。
22.(2019八下·徐汇期末)某班同学进行登楼比赛,看谁做功快.甲乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间,并填入下面表格中,然后将有关的物理量也记录在下面的表格中.
学生 实验序号 学生的质量(千克) 楼梯的高度(米) 登梯做的功(焦耳) 所用的时间(秒)
甲 1 50 3 1470 5
2 50 3 1470 8
乙 3 54 6 3175.2 12
4 54 3 1587.6 5
(1)分析比较以上实验数据,可以得出登楼做功最快的学生是 (选填“甲”或“乙”).
(2)分析比较实验次数 ,可以得出的初步结论是:当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快.
(3)分析比较实验次数1和2,可以得出的初步结论是 .
(4)分析比较实验次数2与3,若要比较甲乙两为同学做功的快慢,则可以比较 来确定那位同学做功快.因此为了比较做功快慢,还应在表格中添加栏目是 .
【答案】(1)乙
(2)1与4.
(3)做相同的功,所用时间越少的,做功越快
(4)做的功与所用时间的比值;功/时间
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】解:(1)先比较甲两次做功的功率,甲的自身重力是不变的,楼高也是相同的.根据W=Gh功是相同的.第一次做功时间短,做功快.
再用甲的第一次和乙的第二次进行比较,做功的时间是相同的.楼高也是相同的,乙的质量大重力大,乙克服重力做的功就大,所以乙做功快.
(2)要得出“当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快”的结论就要做功时间相同而做的功不同,由图可知1与4做功时间相同而做功的多少是不同的.
(3)分析比较实验次数1和2可知,做功是相同的,第一次做功时间短,做功快.
(4)分析比较实验次数2与3可知做功时间和做功的多少都是不同的,若要比较甲乙两为同学做功的快慢就要计算功与时间的比值,比值大的做功快.
故答案为:(1)乙.
(2)1与4.
(3)做相同的功,所用时间越少的,做功越快.
(4)做的功与所用时间的比值,功/时间.
【分析】比较做功快慢的方法有:做相同的功,比较做功的时间,时间短的做功快;做功时间相同,比较做功的多少,做功多的做功快;做功时间和做功的多少都不一样的,就要算出功与时间的比值,比值大的做功快.
登楼时要克服自身的重力做功.W=Gh
五、综合题
23.风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车,他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示。
(1)观察实验装置,小明是通过测量细线对 做功的功率来测定风车做功功率的;
(2)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止,需要测量的物理量有:回形针匀速上升的高度h、 、 ,则风车做功的功率P= ;
(3)小明测量的风车做功的功率 风车的实际功率(大于/等于/小于)。
【答案】(1)回形针
(2)重力G;时间t;
(3)小于
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】解:(1)在本实验中,小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功功率的;
(2)细线对回形针做的功W=Gh,代入功率公式得,P=,所以需要测量的物理量有:回形针匀速上升的高度h、重力G、时间t;风车做功的功率P=;
(3)在实验中,由于摩擦力的存在,会有一部分能量的损失,因此测量的功率要小于风车的实际功率。
故答案为:
(1)回形针;(2)重力G;时间t;.(3)小于。
【分析】(1)由图可知,回形针随风车的转动会上升,测量细线对回形针做功的功率即可测出风车做功的功率;
(2)细线对回形针做的功W=Gh,功率P=,据此确定实验需要测量的物理量,并得出风车做功功率的表达式;
(3)由于实验中有摩擦等能量的损失,所以测量的功率比实际功率要小。
六、计算题
24.小明家准备购辆新车,在汽车城里,售车的服务员向他们推荐一款车型:该型号的轿车百公里耗油量约为8L,发动机的平均功率为23KW.求汽车以72km/h的速度匀速行驶100km的过程中[已知汽油密度为0.75×103kg/m3,热值为4.6×107J/kg];
(1)汽车匀速行驶的过程中受到的阻力;
(2)汽车发动机的效率.
【答案】解:(1)汽车匀速行驶的速度v=72km/h=20m/s,由P==Fv可得,牵引力:F==1150N,因汽车匀速行驶,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,两个力的大小相等,所以汽车所受的阻力f=F=1150N;(2)100km牵引力做的功:W=Fs=1150N×100×103m=1.15×108J,根据ρ=可知,8L汽油的质量:m=ρV=8×10﹣3m3×0.75×103kg/m3=6kg;汽油燃烧所放出的热量:Q放=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J,发动机的效率:η=×100%≈41.7%.答:(1)汽车匀速行驶的过程中受到的阻力为1150N;(2)汽车发动机的效率41.7%.
【知识点】功率的计算
【解析】【分析】(1)知道汽车以72km/h的速度匀速行驶时发动机的功率,根据P==Fv求出牵引力的大小,再根据二力平衡条件求出受到的阻力;
(2)根据W=Fs求出百公里牵引力做的功,根据m=ρV求出汽油的质量,根据Q放=mq求出汽油完全燃烧释放的热量,根据η=×100%求出发动机的效率.
1 / 1人教版初中物理八年级下册 第十一章功和机械能 11.2功率同步训练
一、单选题
1.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是( )
A.功率大的机械,做功一定多 B.做功多的机械,效率一定高
C.做功快的机械,功率一定大 D.效率高的机械,功率一定大
2.功率一定的拖拉机在深耕时的行驶速度比在公路上慢,这主要是为了 ( )
A.增大牵引力 B.增大牵引力所做的功
C.增大发动机的功率 D.节省燃料
3.(2019九上·苏州月考)汽车驶上陡坡时,驾驶员通常要进行调换档位操作,以减小汽车的行驶速度.这样做的根本目的是( )
A.省油 B.安全
C.增大摩擦 D.增大爬坡的牵引力
4.(人教版物理八年级下册第十一章第2节功率同步检测卷)南宁市某商场举行首届跑楼梯比赛,共有500多名选手参加.若要比较参赛者的功率大小,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
5.(人教版物理八年级下册第十一章第2节功率同步检测卷)如图所示是甲、乙两物体做功和所需时间的关系图像,由图像可知,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较( )
A.P甲>P乙 B.P甲
6.在一次攀岩比赛中,甲乙两个运动员的质量比是9:8,甲用45min完成,乙用40min,则甲乙两人克服重力做功的功率比是( )
A.81:64 B.64:81 C.1:1 D.9:8
7.(粤沪版物理九年级上册第十一章第2节怎样比较做功的快慢同步练习)下列说法正确的是( )
A.机械做功越快,机械效率就越大
B.做功越快的机械,功率越大
C.做功越多的机械,功率越大
D.功率越大,机械效率越大
8.在人类永无止境的探究历程中,许多科学家作出了非常重大的贡献,为了纪念他们,常常以他们的名字作为某个物理量的单位。下图所示的四位物理学家中,其名字被用作功率的单位的是( )
A.牛顿 B.瓦特
C.安培 D.欧姆
9.(粤沪版物理九年级上册第十一章第2节怎样比较做功的快慢同步练习)如图所示,图甲中用弹簧测力计拉木块,使它沿水平木板匀速滑动;图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象.下列说法正确的是( )
A.木块第二次受到的拉力较大
B.第一次木块的动能大
C.第一次拉力对木块做功的功率大
D.木块两次受到的拉力和摩擦力均相等
10.四个同学进行爬楼梯比赛.其中功率最大的一定是( )
A.体重最大的 B.用时最短的 C.速度最大的 D.做功最快的
11.攀岩运动以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者.要测量两名运动员在攀岩时克服重力做功的功率大小,不需要测量的物理量是( )
A.运动员的质量 B.攀岩的高度
C.攀岩所用的时间 D.运动员的身高
12.拖拉机在田野里耕地时,一般都走得很慢,这是为了( )
A.保证耕地质量 B.获得较大的牵引力
C.节能燃油 D.保证安全
13.小明的质量是50kg,他爸爸的质量是70kg,他俩一起从教学楼的一楼同时走上二楼,在此过程中( )
A.两个人做功的功率相等 B.小明他爸做功的功率大
C.小明做功的功率大 D.无法比较他俩做功的快慢
14.(粤沪版物理九年级上册第十一章第2节怎样比较做功的快慢同步练习)当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器( )
A.做功多 B.做功少 C.做功快 D.做功慢
二、填空题
15.体育课上,老师要测量一下每位同学从一楼登上三楼的功率.为此,需要测量一些物理量,如: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.上述物理量中必须测量的是 .
16.一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶时,汽车牵引力的功率为12kW,72km/h= m/s,汽车受到的阻力 N.
17.如图所示,挖土机和人同时挖土,挖土机和人相比, 做功快, 的功率大。
18.根据图中所示的情境,请你提出一个问题并回答。
例:问题:挖掘机做的功一定比人做的功多吗?
答:因为缺少做功的条件,所以不能确定。
问题: ;
答: 。
19.无论是人做功,还是利用机械做功,都有做功快与慢的问题。如图甲、乙所示,两位同学均从一楼搬运物体到三楼。
由图中提供的信息,你可以归纳出比较做功快慢的两种方法分别是:
(1) ;
(2) .
三、解答题
20.小强和小亮想比较上楼功率的大小,他们同时开始登楼,小强先登到楼顶,为此小强说自己上楼功率大,你认为这种说法对吗?为什么?
四、实验题
21.(人教版物理八年级下册第十一章第2节功率同步检测卷)全国各地每年的中考体育测试中,引体向上都是一项重要的考试项目,要粗测某同学做引体向上的功率。
(1)已经测出他的质量m,还要测出哪些物理量,如何测量?(同时用字母表示这些要测量的物理量)
(2)用测出的物理量写出计算功率的表达式。
22.(2019八下·徐汇期末)某班同学进行登楼比赛,看谁做功快.甲乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间,并填入下面表格中,然后将有关的物理量也记录在下面的表格中.
学生 实验序号 学生的质量(千克) 楼梯的高度(米) 登梯做的功(焦耳) 所用的时间(秒)
甲 1 50 3 1470 5
2 50 3 1470 8
乙 3 54 6 3175.2 12
4 54 3 1587.6 5
(1)分析比较以上实验数据,可以得出登楼做功最快的学生是 (选填“甲”或“乙”).
(2)分析比较实验次数 ,可以得出的初步结论是:当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快.
(3)分析比较实验次数1和2,可以得出的初步结论是 .
(4)分析比较实验次数2与3,若要比较甲乙两为同学做功的快慢,则可以比较 来确定那位同学做功快.因此为了比较做功快慢,还应在表格中添加栏目是 .
五、综合题
23.风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车,他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示。
(1)观察实验装置,小明是通过测量细线对 做功的功率来测定风车做功功率的;
(2)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止,需要测量的物理量有:回形针匀速上升的高度h、 、 ,则风车做功的功率P= ;
(3)小明测量的风车做功的功率 风车的实际功率(大于/等于/小于)。
六、计算题
24.小明家准备购辆新车,在汽车城里,售车的服务员向他们推荐一款车型:该型号的轿车百公里耗油量约为8L,发动机的平均功率为23KW.求汽车以72km/h的速度匀速行驶100km的过程中[已知汽油密度为0.75×103kg/m3,热值为4.6×107J/kg];
(1)汽车匀速行驶的过程中受到的阻力;
(2)汽车发动机的效率.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【分析】
A、说法错误,功率大,只能说明做功快,做功不一定多;
B、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不一定机械效率就大;
C、说法正确.因为功率就是比较物体做功快慢的物理量.
D.说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例大,功率、机械效率两者没有必然的联系;
故选c
2.【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】根据功率公式:,当拖拉机的功率一定时,牵引力跟速度成反比.拖拉机深耕时,阻力较大,需要更大的牵引力,因为拖拉机的功率是一定的,根据可知,要想获得较大的牵引力,就必须减小速度,所以,拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路上慢。
【分析】解决本题的关键是熟知功率公式:P=Fv的运用,只要知道功率一定,F与v 成反比即可解答。
3.【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】驾驶员通常要换用低位挡,速度会减小,由功率的变形公式P=Fv可知,当功率一定时,如果减小速度可以增大牵引力;故选D。
【点评】解决本题的关键是会利用功率公式进行分析。
4.【答案】C
【知识点】功率的测量实验
【解析】解答:功率 ,由此可判断,需要比较参赛者功率大小,需要测出参赛者质量,楼层高度和登楼时间即可。
故选C
分析:写出功率的计算公式,通过对比公式中的物理量可判断出需要测量的物理量。
5.【答案】A
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】 由图像可知,在所用时间均为t的情况下,甲所做的功W甲大于乙所做的功W乙,即W甲>W乙,根据公式P=W/t可知,P甲>P乙,故A项正确。
故选A
【分析】要分析清楚图像含义,图像中表示的是做功和时间的关系,即表示的是功率的关系。可以选择比较相同时间内做功越多的功率越大;或者比较做相同的功,用时越少的功率越大。
6.【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】解:由题意可知,m甲:m乙=9:8,t甲:t乙=45min:40min=9:8,
∵克服重力做功的功率:
∴甲乙两人克服重力做功的功率比:
故选C.
【分析】已知甲乙两个运动员的质量之比,根据G=mg求出重力之比,再根据W=Gh求出做功之比,利用P=
求出做功功率之比.
7.【答案】B
【知识点】功率的概念;机械效率
【解析】【解答】A、机械效率是反映机械性能优劣的重要标志之一.机械效率高,表明使用该机械做功时,有用功在总功中所占的比例高,机械性能好,它并不能反映机械做功的快慢,所以A错误,不符合题意;B、功率是单位时间内所做的功,它反映的是物体做功快慢的物理量,功率越大的机械做功越快,所以B正确,符合题意;C、由于做功多少是由功率大小和时间共同决定,在不指明时间相同这一条件下,做功多的机械功率不一定大,所以C错误,不符合题意;D、物体做功多少是由功率大小和做功时间共同决定的,与物体的机械效率高低无关,所以D错误,符合题意.故选B.
【分析】机械效率是有用功跟总功的比值,它是反映机械性能优劣的一个重要指标;功率是表示物体做功快慢的物理量;物体做功多少是由功率大小和做功时间共同决定的.
8.【答案】B
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】解:A、牛顿被用作力的单位,故A错误;
B、瓦特被用作功率单位,故B正确;
C、安培被用作电流单位,故C错误;
D、欧姆被用作电阻单位,故D错误。
故选B。
【分析】牛顿是力的单位;瓦特是功率单位;安培是电流单位;欧姆是电阻单位。
9.【答案】D
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】解:(1)从图象上可以看出,用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动,木块做匀速直线运动,不论其速度大小如何,都受到平衡力的作用,在水平方向上,摩擦力和拉力是一对平衡力,故两次实验的拉力和摩擦力均相等.故A错误,D正确.
(2)从图中可以看出第一次木块运动的速度较小,而木块的质量不变,所以第一次木块具有的动能小,故B错误.
(3)从图中可以看出第一次木块运动的速度较小,而木块所受的拉力不变,根据公式P==Fv可知,拉力第一次做功的功率小,故C错误.
故选D.
【分析】(1)先判断木块两次的运动状态,然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系;
(2)根据速度的计算公式:v=利用图象比较速度的大小,从而确定动能的大小.
(3)根据决定功率的因素即木块的拉力和木块的速度进行分析功率的大小.
10.【答案】D
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】解:AB、P=,上楼功率同时跟体重、楼高、时间有关,只有一个体重或只有一个时间,是不能确定功率大小的.故选项A和B都不符合题意.
C、P==Gv,功率同时跟体重和速度有关,只知道速度大小,是不能确定功率大小的.不符合题意.
D、功率是表示物体做功快慢的物理量.做功快一定是功率大.符合题意.
故选D.
【分析】(1)功率是表示物体做功快慢的物理量.
(2)功率跟物体做功多少和做功时间有关,做功多少跟力的大小和物体在力的方向上通过的距离有关.可以利用P=或P=Fv进行判断.
11.【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】解:攀岩是克服自身的重力做功,功等于运动员的重力和攀岩高度的乘积,
克服重力的功率:P= ,由此可知,测克服重力的功率,除了运动员的质量m外,还需要测量:攀岩高度h、攀岩时间t;
不需要测量运动员的身高.
故选D.
【分析】攀岩是克服自身的重力做功,功等于运动员的重力和上升高度的乘积;
功率是反映做功快慢的一个物理量,测出攀岩时间,用功除以时间求出攀岩的功率.
12.【答案】B
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】解:∵P=Fv,功率P一定,
∴减慢车速v,可以增大拖拉机的牵引力F.
其它选项不符合题意,都错.
故选B.
【分析】拖拉机的功率是一定的,根据功率公式推导出 ,据此分析.
13.【答案】B
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】解:由G=mg得,小明爸爸的质量比小明的质量大,所以小明爸爸重力大;
上楼过程克服自身重力做功,由W=Gh可知,小明爸爸做功多;
由P=可知,相同时间内,小明爸爸功率大。
故选项ACD错误,选项B正确。
故选B。
【分析】已知质量关系,根据G=mg可知重力关系;上楼克服自身重力做功,根据W=Gh可知做功关系;做功时间相同,根据根据P=比较功率的大小。
14.【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】机器的功率大,知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C正确,A、B、D错误.故选C.
【分析】功率是反映做功快慢的物理量,不是反映做功的多少.
15.【答案】①②③
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】解:登楼是克服自身重力在竖直方向上做功,功率的计算公式为P=,
因此实验中不需要测量楼梯的长度,需要测量的物理量是: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.
故答案为:①②③.
【分析】登楼时是克服自身的重力做功,功等于重力和楼高的乘积,功除以登楼时间就是登楼的功率.
16.【答案】20;600
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】72km/h=72×m/s=20m/s;
由公式P==Fv,汽车的牵引力,
匀速行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力,
所以f=F=600N.
故答案为:20;600.
【分析】速度单位间的换算关系是:1m/s=3.6km/h.
由公式P==Fv的变形公式求出牵引力,然后由平衡条件求出汽车受到的阻力.
17.【答案】挖土机;挖土机
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】解:比较挖掘机与人力挖土做功的快慢,我们可以采用相同的时间内比较挖土多少,由于挖土机在相同时间内,挖的土多,所以挖土机的做功快,功率大。
故答案为:挖土机;挖土机。
【分析】(1)物体做功快慢的影响因素:做功多少和做功时间;
(2)比较物体做功的快慢采用控制变量法,相同的时间比较做功的多少,或完成相同的功比较时间的长短。
18.【答案】挖掘机和人谁做功快?;挖掘机做功快
【知识点】功率大小的比较;功的计算及应用
【解析】【解答】解:本题为开放性情景题,可以从运动、做功、压强、功率等多个方面提出问题。
参考答案如下:问题:挖挖掘机做功快掘机和人谁做工快?
答:挖掘机做功快。
故答案为:挖掘机和人谁做功快?挖掘机做功快。
【分析】本题为开放性情景题,主要考查提出问题的能力,但在提出问题时要紧密结合所学物理知识,不能脱离图中所提供的情景。
19.【答案】做同样的功,比较用时多少,时间少的做功快;在相同的时间内,比较做功的多少,做功多的做功快
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】解:甲图,把同一个物体运到三楼上,做功相同,用时最短的做功快;乙图,采用相同的时间,做功最多的做功最快。
故答案为:(1)做同样的功,比较用时多少,时间少的做功快;(2)在相同的时间内,比较做功的多少,做功多的做功快。
【分析】做功快慢跟做功多少和做功时间有关,比较做功的快慢有两种方法:相同的时间比较做功多少;完成相同的功,比较用时间的多少。
20.【答案】答:这种说法错误;
因为小明同学上楼梯的过程就是克服其重力做功的过程,根据功率的计算公式P==可以看出:功率的大小与体重、楼层高度和爬楼时间都有关系,小强和小亮爬楼高度相同,时间多少确定,但体重不确定,所以功率大小不能确定.
【知识点】功率大小的比较
【解析】【分析】要测量爬楼功率,需要知道楼层高度和体重,得到爬楼做的功,然后用功除以爬楼时间得到功率.
21.【答案】(1)测出他的质量m,测量他的手臂长度h和做引体向上所用的时间t
(2)
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】(1)因为克服重力做功的功率 ,表达式中g为常量。故可用磅秤测量该同学物质量m,用米尺测量他的手臂长度h,用秒表测量做引体向上所用的时间t;(2)据此分析功率表达式为
【分析】利用功率的计算公式写出功率表达式即可判断需要测量的物理量。
22.【答案】(1)乙
(2)1与4.
(3)做相同的功,所用时间越少的,做功越快
(4)做的功与所用时间的比值;功/时间
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】解:(1)先比较甲两次做功的功率,甲的自身重力是不变的,楼高也是相同的.根据W=Gh功是相同的.第一次做功时间短,做功快.
再用甲的第一次和乙的第二次进行比较,做功的时间是相同的.楼高也是相同的,乙的质量大重力大,乙克服重力做的功就大,所以乙做功快.
(2)要得出“当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快”的结论就要做功时间相同而做的功不同,由图可知1与4做功时间相同而做功的多少是不同的.
(3)分析比较实验次数1和2可知,做功是相同的,第一次做功时间短,做功快.
(4)分析比较实验次数2与3可知做功时间和做功的多少都是不同的,若要比较甲乙两为同学做功的快慢就要计算功与时间的比值,比值大的做功快.
故答案为:(1)乙.
(2)1与4.
(3)做相同的功,所用时间越少的,做功越快.
(4)做的功与所用时间的比值,功/时间.
【分析】比较做功快慢的方法有:做相同的功,比较做功的时间,时间短的做功快;做功时间相同,比较做功的多少,做功多的做功快;做功时间和做功的多少都不一样的,就要算出功与时间的比值,比值大的做功快.
登楼时要克服自身的重力做功.W=Gh
23.【答案】(1)回形针
(2)重力G;时间t;
(3)小于
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】解:(1)在本实验中,小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功功率的;
(2)细线对回形针做的功W=Gh,代入功率公式得,P=,所以需要测量的物理量有:回形针匀速上升的高度h、重力G、时间t;风车做功的功率P=;
(3)在实验中,由于摩擦力的存在,会有一部分能量的损失,因此测量的功率要小于风车的实际功率。
故答案为:
(1)回形针;(2)重力G;时间t;.(3)小于。
【分析】(1)由图可知,回形针随风车的转动会上升,测量细线对回形针做功的功率即可测出风车做功的功率;
(2)细线对回形针做的功W=Gh,功率P=,据此确定实验需要测量的物理量,并得出风车做功功率的表达式;
(3)由于实验中有摩擦等能量的损失,所以测量的功率比实际功率要小。
24.【答案】解:(1)汽车匀速行驶的速度v=72km/h=20m/s,由P==Fv可得,牵引力:F==1150N,因汽车匀速行驶,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,两个力的大小相等,所以汽车所受的阻力f=F=1150N;(2)100km牵引力做的功:W=Fs=1150N×100×103m=1.15×108J,根据ρ=可知,8L汽油的质量:m=ρV=8×10﹣3m3×0.75×103kg/m3=6kg;汽油燃烧所放出的热量:Q放=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J,发动机的效率:η=×100%≈41.7%.答:(1)汽车匀速行驶的过程中受到的阻力为1150N;(2)汽车发动机的效率41.7%.
【知识点】功率的计算
【解析】【分析】(1)知道汽车以72km/h的速度匀速行驶时发动机的功率,根据P==Fv求出牵引力的大小,再根据二力平衡条件求出受到的阻力;
(2)根据W=Fs求出百公里牵引力做的功,根据m=ρV求出汽油的质量,根据Q放=mq求出汽油完全燃烧释放的热量,根据η=×100%求出发动机的效率.
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