人教版初中物理八年级下册11.2《功率的计算》知识点巩固

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名称 人教版初中物理八年级下册11.2《功率的计算》知识点巩固
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2020-06-23 19:54:17

文档简介

人教版初中物理八年级下册11.2《功率的计算》知识点巩固
一、功率的概念
1.(2020八下·上海月考)下列单位中,不是功率单位的是(  )
A.焦/秒 B.瓦 秒
C.牛 米/秒 D.千瓦
2.(2019九上·融安期中)汽车上坡时,驾驶员通常要换成低速档,以减小汽车的行使速度,这样做的主要目的是(  )
A.省油 B.安全
C.增大摩擦 D.增大爬坡的牵引力
3.(2019八下·朝阳期末)四个同学进行爬楼梯比赛,其中功率最大的一定是(  )
A.用时最短的 B.体重最大的 C.体重最小的 D.做功最快的
4.(2019八下·顺义期中)根据下列四个选项中已知的物理量能够计算出功率的有(  )
A.物体做的功W和所用时间t
B.力F和物体在力的方向的运动的距离s
C.物体运动的距离s和时间t
D.力F和物体在力的方向的运动的速度v
5.在某高处将两块质量相等的石块A、B分别以两种方式落向地面:石块A自由落下到地面;石块B被用水平作用力水平抛出后,呈抛物线下落到地面。在石块落地的过程中,石块重力分别做的功率为PA和PB,则比较两者大小关系正确的是(  )
A.PA>PB B.PA=PB C.PA<PB D.不好判断
6.上体育课时,要粗测小江同学做“引体向上”时的功率。不需要测量的是(  )
A.他的质量m B.单杠的高度H
C.每次身体上升的高度h D.做“引体向上”的时间t
7.下列有关机械做功和功率的说法中,正确的是(  )
A.机械做的功越多,功率越大
B.机械做功用的时间越短,功率越大
C.相同时间内,做功越多的机械功率越大
D.做相同的功,用时短的机械做功快
8.四个同学进行登山比赛,如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是(  )
A.体重最大的同学 B.速度最大的同学
C.时间最短的同学 D.做功最快的同学
二、功率的计算
9.甲、乙两人爬楼梯比赛,已知两人的质量之比为5:6.现在同时出发从一楼跑到三楼,测得甲、乙两人所花的时间之比为9:10,则甲、乙两人的功率之比是(  )
A.3:4 B.4:3 C.25:27 D.27:25
10.(2019九上·利辛月考)小明同学从一楼走到三楼,若所用时间为30s,楼房层高为3m,那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值(  )
A.1000W B.100W C.10W D.1W
11.(2020·青浦模拟)如图所示的滑轮是   滑轮(选填“定”或“动”),若重为10牛的物体A在力F作用下10秒内上升了2米,此过程中拉力F做的功为   焦,功率为   瓦。
12.(2019九上·张家港期中)如图所示,斜面高为2 m,用沿斜面向上大小为250 N的拉力F,将重为600 N的木箱由斜面底端以0. 6 m/s的速度匀速拉动,经过10 s到达顶端,则拉力的功率是   W,物体与斜面间的摩擦力是   N.
13.(2019·长春模拟)如图所示,物休在5N的拉力作用下,沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速上升了4s,拉力的功率为   W。
14.(2019八下·景县月考)在中招体育测试中,李强的跳绳成绩是lmin跳180次。他的质量为50kg,每次跳起的高度约为6cm,他跳绳时克服重力做功的平均功率约为   W。(g取10N/kg)
15.一辆轿车用3000N的牵引力以72km/h的速度在高速公路上行驶,这时轿车的功率是   W,而在生活中我们看见汽车在上坡行驶过程中比在平直公路上慢,这主要是因为汽车的   一定时为了增大   。
16.一辆电动自行车在平直公路上以100W的功率匀速行驶5min,通过的路程是1200m。这个过程电动自行车做了   J的功,运行时受到的阻力是   N。
17.功率是描述物体   快慢的物理量,人骑自行车功率约60w,其含义是   ,以5m/s匀速骑行5min,人对自行车做的功是   J,自行车的牵引力是   N。
三、功率的测量
18.(2019九上·兴化月考)学习了功率的知识后,小科和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动:
(1)小科设计的测量步骤如下,其中多余的是 。
A.测出人身体的质量m B.测出通过的楼梯长度L
C.测出通过的楼梯高度h D.上楼所用的时间t
(2)利用所测物理量计算功率的表达式是P=   。
(3)活动中,他们还想比一比谁的功率大。小科设计的方案是:测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较。请你再设计另一个方案来比较他们的功率,你的方案是:   。
19.(2019九上·高州月考)现代生活中,健身已成为一种时尚,爬楼梯就是一种既方便又环保的健身方式,小明同学想测出自己爬楼的功率,可是不知道怎么做。请你利用所学的知识帮助小明设计一个实验方案:
(1)实验器材:电子秤、   、   。
(2)实验步骤:①用电子秤测出小明的质量m;
②   ;
③   。
(3)利用测量数据写出爬楼功率的表达式P=   。
(4)小明先用较慢的速度爬楼梯,测得功率为P1,然后用较快的速度爬楼梯,测得功率为P2,则P1   (填“>”“=”或“<”)P2。
20.甲、乙、丙三位同学分别将铁块匀速竖直向上提升,所得实验数据如下表:
同学 铁块重力G/N 升高高度h/m 时间t/s
甲 2 1.5 2
乙 4 1.0 4
丙 5 0.5 5
(1)根据上表数据可知,做功最多的是   同学,做功最快的是   同学。
(2)为了比较做功的快慢,他们在表中增加了一栏项目,这个项目的含义是   ,为此物理学中引入一个物理量,叫做   。
(3)这种引入物理量的方法叫比值定义法,试举出我们已学过的用比值定义法定义的一个物理量:   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A.若物体1s内做功1J,则物体的功率
可见J/s也就是瓦,是功率的单位,A不符合题意;
B.W是功率的单位,s是时间的单位,由公式 知, 是功的单位,不是功率的单位,B符合题意;
C.N是力的单位,m/s是速度的单位,由
知, 是功率的单位,C不符合题意;
D.kW是生活中功率的常用单位
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据功率的计算公式分析单位。
2.【答案】D
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】汽车行驶时,根据P=Fv,当功率相同时,速度越小,牵引力越大,所以爬坡时,减小速度可以增大牵引力,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】在功率一定时,减小速度可以增大牵引力。
3.【答案】D
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】功率表示做功的快慢,做功越快,功率越大,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】功率表示做功的快慢,是功和时间的比值。
4.【答案】A,D
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】A.由公式P= 可知,物体做的功W和所用时间t能计算出功率,A符合题意;
B.由W=Fs可知,力F和物体在力的方向的运动的距离s能计算出功,不能计算出功率,B不符合题意;
C.由v= 可知,物体运动的距离s和时间t能计算出速度,不能计算出功率,C不符合题意;
D.由公式P= 可知,力F和物体在力的方向的运动的速度v能计算出功率,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】功率可以利用功和时间的比值计算,也可以利用力和速度的乘积计算。
5.【答案】B
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】由题知,mA=mB,故根据G=mg知,GA=GB,在下落过程中,hA=hB,因为W=Gh,所以,重力做功:WA=WB。又因为石块A自由落下到地面;石块B被用水平作用力水平抛出后,呈抛物线下落到地面,所以,A和B所用时间相同,故根据P= 知,PA=PB。
故答案为:B。
【分析】利用W=Gh=mgh可得重力做功的大小关系,再根据P= 可得功率的大小关系.
6.【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】做引体向上的功率:P= = = ,由此可知,需要测量的物理量是:小江的质量m、每次身体上升的高度h、做“引体向上”的时间t,不需要测量单杠的高度H。
故答案为:B。
【分析】结合功率的计算公式P= = = 可知需要测量的物理量.
7.【答案】C,D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】A、在不知道做功时间的情况下,机械做的功越多,功率不一定越大,A不符合题意;
B、由公式P= 可知,在不知道做功多少的情况下,机械做功用的时间越短,功率不一定越大,B不符合题意;
C、由公式P= 可知,相同时间内,做功越多的机械,功率越大,C符合题意;
D、由公式P= 可知,做相同的功,用时短的机械,功率越大,即做功越快,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】结合功率的计算公式P= 可分析理解.
8.【答案】D
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】功率的物理意义:功率是反映物体做功快慢的物理量,功率大的物体,做功快;功率小的物体,做功慢。所以做功最快的那一个人,他的功率最大、获胜。
故答案为:D。
【分析】功率是反映物体做功快慢的物理量.
9.【答案】C
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】由G=mg得,甲、乙两人的重力之比: = = = ,爬楼梯过程中克服自身重力做功,从一楼跑到三楼,上升高度h相同,爬楼梯的功率:P= = ,则甲、乙两人的功率之比: = = = =25:27。
故答案为:C。
【分析】由G=mg得甲、乙两人的重力之比,再利用P= = 得出甲、乙两人的功率之比.
10.【答案】B
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】小明同学体重约500N,一层楼高3m,从一楼跑到三楼有两层楼高为6m,所用时间为30s,则克服自己重力做功的功率: 。
故答案为:B
【分析】根据重力和高度的乘积计算克服重力做的功,利用功和时间的比值计算功率。
11.【答案】定;20;2
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】图中的滑轮轮轴是固定的,所以该滑轮是定滑轮。由于定滑轮不省力,也不省距离,所以拉力等于物体的重力等于10N,物体上升的高度等于拉力移动的距离,拉力的功W=Fs=10N×2m=20J功率为
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮,根据力和距离的乘积计算做功多少,功和时间的比值计算功率。
12.【答案】150;50
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】拉力的功率:P= =Fv=250N×0.6m/s=150W;
有用功:W有用=Gh=600N×2m=1200J,
斜面长s=vt=0.6m/s×10s=6m,
拉力做的总功:W总=Fs=250N×6m=1500J,
额外功:W额外=W总﹣W有用=1500J﹣1200J=300J,
由W额外=fs可得摩擦力的大小:f= = =50N。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs,再利用功率公式P=W/t求解功率;结合推力的大小,利用二力平衡知识求解摩擦力。
13.【答案】2
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】动滑轮绳子的有效股数为2,则绳端移动的速度v绳=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s
拉力的功率P= = =Fv绳=5N×0.4m/s=2W
拉力的功率为2W。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
14.【答案】90
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】1min内所做的功为W=Gh=mgnh=50kg×10N/kg×180×0.06m=5400J;
跳绳时克服重力做功的平均功率为P===90W。
故答案为:90。
【分析】根据W=Gh=mgnh计算出1min内所做的功,再由P=W/t求出功率。
15.【答案】6×104;功率;牵引力
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】(1)v=72km/h=20m/s,这时轿车的功率:P= = =Fv=3000N×20m/s=6×104W;(2)由功率公式P=Fv可知,在功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大,此时更容易上坡,所以汽车在上坡行驶过程中比在平直公路上慢。
故答案为:6×104;功率;牵引力。
【分析】利用P= = =Fv求得轿车的功率;
由功率公式P=Fv可知,在功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大,此时更容易上坡.
16.【答案】3×104;25
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】(1)由题知牵引力的功率为100W,行驶时间为5min,由P= 可得,这个过程电动自行车做功(即牵引力做功):W=Pt=100W×5×60s=3×104J;(2)电动自行车的速度:v= = =4m/s,由题知,电动自行车匀速行驶,所以水平方向的阻力与牵引力是一对平衡力,由P= = =Fv=fv可得阻力的大小:f= = =25N。
故答案为:3×104;25。
【分析】由P= 可得,这个过程电动自行车做功(即牵引力做功);由v= 求得电动自行车的速度,再由P= = =Fv=fv可得阻力的大小.
17.【答案】做功;人每秒对自行车做功60J;18000;12
【知识点】功率的概念;功率的计算
【解析】【解答】功率是表示物体做功快慢的物理量。人骑自行车时的功率为60W,表示在1s内完成60J的功。由P= 得,他以此功率骑车5min做的功:W=Pt=60W×300s=18000J。根据P=Fv可得自行车的牵引力:F= = =12N。
故答案为:做功;人每秒对自行车做功60J;18000;12。
【分析】功率是表示物体做功快慢的物理量;由P= 得,他以此功率骑车5min做的功;再根据P=Fv可得自行车的牵引力大小.
18.【答案】(1)B
(2)mgh/t
(3)测量出相同时间内各自的体重和爬楼的高度, 计算出各自做功进行比较,做功多的功率大
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】(1)由可知, “估测上楼时的功率”需测量人的质量,楼梯高度、上楼时间,不需要测量楼梯长度;
(2)由上分析可知,测量的功率为:;
(3)除分别测量出功率进行比较外,还可以比较相同时间做功多少或做相同功,比较做功时间,如: 测量出相同时间内各自的体重和爬楼的高度, 计算出各自做功进行比较,做功多的功率大。
故答案为:(1)B;(2);(3)测量出相同时间内各自的体重和爬楼的高度, 计算出各自做功进行比较,做功多的功率大。
【分析】(1)根据功率公式分析需测量的物理量;
(2)结合(1)分析;
(3)比较功率的大小,有三种方法:①做功时间一定,比较做功的多少,做功多的,功率大;②做功的多少一定,做功时间短的,功率大;③分别测出功率,进行比较。
19.【答案】(1)刻度尺;停表
(2)用刻度尺测出一级楼梯的高度h0,数出楼梯的级数n,计算出爬楼梯的高度h=nh0;用停表测出爬楼梯所需的时间t
(3)
(4)<
【知识点】功率的计算;功率的测量实验
【解析】【解答】(1)若测量功率,需要测量质量计算重力,再测量高度计算做功多少,测量时间计算功率,需要的 测量工具有秒表、刻度尺、电子秤;
(2)实验需要测量的数据有①人的质量、②一级楼梯高度,再计算总高度,③计算爬楼所需时间;
(3)功率的计算为:
(4)先较慢的爬楼,后较快的爬楼,后来的功率一定大于原来的功率。
【分析】(1)若测量功率,需要测量质量、高度、时间,可以计算功率的大小;
(2)实验时要测量人的质量、一层楼梯高度、爬楼的总时间;
(3)根据功和时间的比值计算功率的大小;
(4)功率表示做功的快慢,做功越快,功率越大。
20.【答案】(1)乙;甲
(2)功与时间的比值;功率
(3)密度、速度等(合理即可)
【知识点】功率的计算;功率计算公式的应用
【解析】【解答】(1)根据公式W=Fs=Gh,三位同学的做功为:W甲=G甲h甲=2N×1.5m=3J;W乙=G乙h乙=4N×1.0m=4J;W丙=G丙h丙=5N×0.5m=2.5J。故做功最多的是乙同学;三位同学做功的功率:p甲= = =1.5W,p乙= = =1W,p丙= = =0.5W。所以甲同学做功最快。(2)为了比较做功的快慢,应该在表中增加一栏项目即:功率。功率的含义是功与时间的比值,是表示做功快慢的物理量。(3)我们已学过的用比值定义法定义的物理量有密度(质量与体积的比值)、速度(路程与时间的比值)、压强(压力与受力面积的比值)等。故答案为:(1)乙;甲。(2)功与时间的比值;功率;(3)密度、速度等(合理即可)。
【分析】(1)根据公式W=Fs=Gh分别求得三位同学做的功;再利用P= 求得三位同学做功的功率即可.
(2)功率表示做功快慢的物理量.
(3)参照功率的定义方法,回忆已学过的用比值定义法定义的物理量即可.
1 / 1人教版初中物理八年级下册11.2《功率的计算》知识点巩固
一、功率的概念
1.(2020八下·上海月考)下列单位中,不是功率单位的是(  )
A.焦/秒 B.瓦 秒
C.牛 米/秒 D.千瓦
【答案】B
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A.若物体1s内做功1J,则物体的功率
可见J/s也就是瓦,是功率的单位,A不符合题意;
B.W是功率的单位,s是时间的单位,由公式 知, 是功的单位,不是功率的单位,B符合题意;
C.N是力的单位,m/s是速度的单位,由
知, 是功率的单位,C不符合题意;
D.kW是生活中功率的常用单位
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据功率的计算公式分析单位。
2.(2019九上·融安期中)汽车上坡时,驾驶员通常要换成低速档,以减小汽车的行使速度,这样做的主要目的是(  )
A.省油 B.安全
C.增大摩擦 D.增大爬坡的牵引力
【答案】D
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】汽车行驶时,根据P=Fv,当功率相同时,速度越小,牵引力越大,所以爬坡时,减小速度可以增大牵引力,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】在功率一定时,减小速度可以增大牵引力。
3.(2019八下·朝阳期末)四个同学进行爬楼梯比赛,其中功率最大的一定是(  )
A.用时最短的 B.体重最大的 C.体重最小的 D.做功最快的
【答案】D
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】功率表示做功的快慢,做功越快,功率越大,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】功率表示做功的快慢,是功和时间的比值。
4.(2019八下·顺义期中)根据下列四个选项中已知的物理量能够计算出功率的有(  )
A.物体做的功W和所用时间t
B.力F和物体在力的方向的运动的距离s
C.物体运动的距离s和时间t
D.力F和物体在力的方向的运动的速度v
【答案】A,D
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】A.由公式P= 可知,物体做的功W和所用时间t能计算出功率,A符合题意;
B.由W=Fs可知,力F和物体在力的方向的运动的距离s能计算出功,不能计算出功率,B不符合题意;
C.由v= 可知,物体运动的距离s和时间t能计算出速度,不能计算出功率,C不符合题意;
D.由公式P= 可知,力F和物体在力的方向的运动的速度v能计算出功率,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】功率可以利用功和时间的比值计算,也可以利用力和速度的乘积计算。
5.在某高处将两块质量相等的石块A、B分别以两种方式落向地面:石块A自由落下到地面;石块B被用水平作用力水平抛出后,呈抛物线下落到地面。在石块落地的过程中,石块重力分别做的功率为PA和PB,则比较两者大小关系正确的是(  )
A.PA>PB B.PA=PB C.PA<PB D.不好判断
【答案】B
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】由题知,mA=mB,故根据G=mg知,GA=GB,在下落过程中,hA=hB,因为W=Gh,所以,重力做功:WA=WB。又因为石块A自由落下到地面;石块B被用水平作用力水平抛出后,呈抛物线下落到地面,所以,A和B所用时间相同,故根据P= 知,PA=PB。
故答案为:B。
【分析】利用W=Gh=mgh可得重力做功的大小关系,再根据P= 可得功率的大小关系.
6.上体育课时,要粗测小江同学做“引体向上”时的功率。不需要测量的是(  )
A.他的质量m B.单杠的高度H
C.每次身体上升的高度h D.做“引体向上”的时间t
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】做引体向上的功率:P= = = ,由此可知,需要测量的物理量是:小江的质量m、每次身体上升的高度h、做“引体向上”的时间t,不需要测量单杠的高度H。
故答案为:B。
【分析】结合功率的计算公式P= = = 可知需要测量的物理量.
7.下列有关机械做功和功率的说法中,正确的是(  )
A.机械做的功越多,功率越大
B.机械做功用的时间越短,功率越大
C.相同时间内,做功越多的机械功率越大
D.做相同的功,用时短的机械做功快
【答案】C,D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】A、在不知道做功时间的情况下,机械做的功越多,功率不一定越大,A不符合题意;
B、由公式P= 可知,在不知道做功多少的情况下,机械做功用的时间越短,功率不一定越大,B不符合题意;
C、由公式P= 可知,相同时间内,做功越多的机械,功率越大,C符合题意;
D、由公式P= 可知,做相同的功,用时短的机械,功率越大,即做功越快,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】结合功率的计算公式P= 可分析理解.
8.四个同学进行登山比赛,如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是(  )
A.体重最大的同学 B.速度最大的同学
C.时间最短的同学 D.做功最快的同学
【答案】D
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】功率的物理意义:功率是反映物体做功快慢的物理量,功率大的物体,做功快;功率小的物体,做功慢。所以做功最快的那一个人,他的功率最大、获胜。
故答案为:D。
【分析】功率是反映物体做功快慢的物理量.
二、功率的计算
9.甲、乙两人爬楼梯比赛,已知两人的质量之比为5:6.现在同时出发从一楼跑到三楼,测得甲、乙两人所花的时间之比为9:10,则甲、乙两人的功率之比是(  )
A.3:4 B.4:3 C.25:27 D.27:25
【答案】C
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】由G=mg得,甲、乙两人的重力之比: = = = ,爬楼梯过程中克服自身重力做功,从一楼跑到三楼,上升高度h相同,爬楼梯的功率:P= = ,则甲、乙两人的功率之比: = = = =25:27。
故答案为:C。
【分析】由G=mg得甲、乙两人的重力之比,再利用P= = 得出甲、乙两人的功率之比.
10.(2019九上·利辛月考)小明同学从一楼走到三楼,若所用时间为30s,楼房层高为3m,那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值(  )
A.1000W B.100W C.10W D.1W
【答案】B
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】小明同学体重约500N,一层楼高3m,从一楼跑到三楼有两层楼高为6m,所用时间为30s,则克服自己重力做功的功率: 。
故答案为:B
【分析】根据重力和高度的乘积计算克服重力做的功,利用功和时间的比值计算功率。
11.(2020·青浦模拟)如图所示的滑轮是   滑轮(选填“定”或“动”),若重为10牛的物体A在力F作用下10秒内上升了2米,此过程中拉力F做的功为   焦,功率为   瓦。
【答案】定;20;2
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】图中的滑轮轮轴是固定的,所以该滑轮是定滑轮。由于定滑轮不省力,也不省距离,所以拉力等于物体的重力等于10N,物体上升的高度等于拉力移动的距离,拉力的功W=Fs=10N×2m=20J功率为
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮,根据力和距离的乘积计算做功多少,功和时间的比值计算功率。
12.(2019九上·张家港期中)如图所示,斜面高为2 m,用沿斜面向上大小为250 N的拉力F,将重为600 N的木箱由斜面底端以0. 6 m/s的速度匀速拉动,经过10 s到达顶端,则拉力的功率是   W,物体与斜面间的摩擦力是   N.
【答案】150;50
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】拉力的功率:P= =Fv=250N×0.6m/s=150W;
有用功:W有用=Gh=600N×2m=1200J,
斜面长s=vt=0.6m/s×10s=6m,
拉力做的总功:W总=Fs=250N×6m=1500J,
额外功:W额外=W总﹣W有用=1500J﹣1200J=300J,
由W额外=fs可得摩擦力的大小:f= = =50N。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs,再利用功率公式P=W/t求解功率;结合推力的大小,利用二力平衡知识求解摩擦力。
13.(2019·长春模拟)如图所示,物休在5N的拉力作用下,沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速上升了4s,拉力的功率为   W。
【答案】2
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】动滑轮绳子的有效股数为2,则绳端移动的速度v绳=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s
拉力的功率P= = =Fv绳=5N×0.4m/s=2W
拉力的功率为2W。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
14.(2019八下·景县月考)在中招体育测试中,李强的跳绳成绩是lmin跳180次。他的质量为50kg,每次跳起的高度约为6cm,他跳绳时克服重力做功的平均功率约为   W。(g取10N/kg)
【答案】90
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】1min内所做的功为W=Gh=mgnh=50kg×10N/kg×180×0.06m=5400J;
跳绳时克服重力做功的平均功率为P===90W。
故答案为:90。
【分析】根据W=Gh=mgnh计算出1min内所做的功,再由P=W/t求出功率。
15.一辆轿车用3000N的牵引力以72km/h的速度在高速公路上行驶,这时轿车的功率是   W,而在生活中我们看见汽车在上坡行驶过程中比在平直公路上慢,这主要是因为汽车的   一定时为了增大   。
【答案】6×104;功率;牵引力
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】(1)v=72km/h=20m/s,这时轿车的功率:P= = =Fv=3000N×20m/s=6×104W;(2)由功率公式P=Fv可知,在功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大,此时更容易上坡,所以汽车在上坡行驶过程中比在平直公路上慢。
故答案为:6×104;功率;牵引力。
【分析】利用P= = =Fv求得轿车的功率;
由功率公式P=Fv可知,在功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大,此时更容易上坡.
16.一辆电动自行车在平直公路上以100W的功率匀速行驶5min,通过的路程是1200m。这个过程电动自行车做了   J的功,运行时受到的阻力是   N。
【答案】3×104;25
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】(1)由题知牵引力的功率为100W,行驶时间为5min,由P= 可得,这个过程电动自行车做功(即牵引力做功):W=Pt=100W×5×60s=3×104J;(2)电动自行车的速度:v= = =4m/s,由题知,电动自行车匀速行驶,所以水平方向的阻力与牵引力是一对平衡力,由P= = =Fv=fv可得阻力的大小:f= = =25N。
故答案为:3×104;25。
【分析】由P= 可得,这个过程电动自行车做功(即牵引力做功);由v= 求得电动自行车的速度,再由P= = =Fv=fv可得阻力的大小.
17.功率是描述物体   快慢的物理量,人骑自行车功率约60w,其含义是   ,以5m/s匀速骑行5min,人对自行车做的功是   J,自行车的牵引力是   N。
【答案】做功;人每秒对自行车做功60J;18000;12
【知识点】功率的概念;功率的计算
【解析】【解答】功率是表示物体做功快慢的物理量。人骑自行车时的功率为60W,表示在1s内完成60J的功。由P= 得,他以此功率骑车5min做的功:W=Pt=60W×300s=18000J。根据P=Fv可得自行车的牵引力:F= = =12N。
故答案为:做功;人每秒对自行车做功60J;18000;12。
【分析】功率是表示物体做功快慢的物理量;由P= 得,他以此功率骑车5min做的功;再根据P=Fv可得自行车的牵引力大小.
三、功率的测量
18.(2019九上·兴化月考)学习了功率的知识后,小科和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动:
(1)小科设计的测量步骤如下,其中多余的是 。
A.测出人身体的质量m B.测出通过的楼梯长度L
C.测出通过的楼梯高度h D.上楼所用的时间t
(2)利用所测物理量计算功率的表达式是P=   。
(3)活动中,他们还想比一比谁的功率大。小科设计的方案是:测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较。请你再设计另一个方案来比较他们的功率,你的方案是:   。
【答案】(1)B
(2)mgh/t
(3)测量出相同时间内各自的体重和爬楼的高度, 计算出各自做功进行比较,做功多的功率大
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】(1)由可知, “估测上楼时的功率”需测量人的质量,楼梯高度、上楼时间,不需要测量楼梯长度;
(2)由上分析可知,测量的功率为:;
(3)除分别测量出功率进行比较外,还可以比较相同时间做功多少或做相同功,比较做功时间,如: 测量出相同时间内各自的体重和爬楼的高度, 计算出各自做功进行比较,做功多的功率大。
故答案为:(1)B;(2);(3)测量出相同时间内各自的体重和爬楼的高度, 计算出各自做功进行比较,做功多的功率大。
【分析】(1)根据功率公式分析需测量的物理量;
(2)结合(1)分析;
(3)比较功率的大小,有三种方法:①做功时间一定,比较做功的多少,做功多的,功率大;②做功的多少一定,做功时间短的,功率大;③分别测出功率,进行比较。
19.(2019九上·高州月考)现代生活中,健身已成为一种时尚,爬楼梯就是一种既方便又环保的健身方式,小明同学想测出自己爬楼的功率,可是不知道怎么做。请你利用所学的知识帮助小明设计一个实验方案:
(1)实验器材:电子秤、   、   。
(2)实验步骤:①用电子秤测出小明的质量m;
②   ;
③   。
(3)利用测量数据写出爬楼功率的表达式P=   。
(4)小明先用较慢的速度爬楼梯,测得功率为P1,然后用较快的速度爬楼梯,测得功率为P2,则P1   (填“>”“=”或“<”)P2。
【答案】(1)刻度尺;停表
(2)用刻度尺测出一级楼梯的高度h0,数出楼梯的级数n,计算出爬楼梯的高度h=nh0;用停表测出爬楼梯所需的时间t
(3)
(4)<
【知识点】功率的计算;功率的测量实验
【解析】【解答】(1)若测量功率,需要测量质量计算重力,再测量高度计算做功多少,测量时间计算功率,需要的 测量工具有秒表、刻度尺、电子秤;
(2)实验需要测量的数据有①人的质量、②一级楼梯高度,再计算总高度,③计算爬楼所需时间;
(3)功率的计算为:
(4)先较慢的爬楼,后较快的爬楼,后来的功率一定大于原来的功率。
【分析】(1)若测量功率,需要测量质量、高度、时间,可以计算功率的大小;
(2)实验时要测量人的质量、一层楼梯高度、爬楼的总时间;
(3)根据功和时间的比值计算功率的大小;
(4)功率表示做功的快慢,做功越快,功率越大。
20.甲、乙、丙三位同学分别将铁块匀速竖直向上提升,所得实验数据如下表:
同学 铁块重力G/N 升高高度h/m 时间t/s
甲 2 1.5 2
乙 4 1.0 4
丙 5 0.5 5
(1)根据上表数据可知,做功最多的是   同学,做功最快的是   同学。
(2)为了比较做功的快慢,他们在表中增加了一栏项目,这个项目的含义是   ,为此物理学中引入一个物理量,叫做   。
(3)这种引入物理量的方法叫比值定义法,试举出我们已学过的用比值定义法定义的一个物理量:   。
【答案】(1)乙;甲
(2)功与时间的比值;功率
(3)密度、速度等(合理即可)
【知识点】功率的计算;功率计算公式的应用
【解析】【解答】(1)根据公式W=Fs=Gh,三位同学的做功为:W甲=G甲h甲=2N×1.5m=3J;W乙=G乙h乙=4N×1.0m=4J;W丙=G丙h丙=5N×0.5m=2.5J。故做功最多的是乙同学;三位同学做功的功率:p甲= = =1.5W,p乙= = =1W,p丙= = =0.5W。所以甲同学做功最快。(2)为了比较做功的快慢,应该在表中增加一栏项目即:功率。功率的含义是功与时间的比值,是表示做功快慢的物理量。(3)我们已学过的用比值定义法定义的物理量有密度(质量与体积的比值)、速度(路程与时间的比值)、压强(压力与受力面积的比值)等。故答案为:(1)乙;甲。(2)功与时间的比值;功率;(3)密度、速度等(合理即可)。
【分析】(1)根据公式W=Fs=Gh分别求得三位同学做的功;再利用P= 求得三位同学做功的功率即可.
(2)功率表示做功快慢的物理量.
(3)参照功率的定义方法,回忆已学过的用比值定义法定义的物理量即可.
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