人教版八年级下 11.2 功率 同步练习
一、单选题
1.额定功率相同的两辆汽车均正常匀速行驶,在相同时间内两汽车通过的路程之比为2︰1,下列说法中正确的是( )
A.两汽车所做的功之比为2︰1 B.两汽车所做的功之比为1︰1
C.两汽车所受的牵引力之比为2︰1 D.两汽车的速度之比为1︰2
2.关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是( )
A.做功越快的机械,功率一定越大
B.功率越大的机械,做功一定越多
C.做功越多的机械,机械效率一定越高
D.机械效率越高,机械做功一定越快
3.双杠屈臂伸是中学生体育测试的项目之一,若一个普通中学生在 1min 内完成 12 次屈臂伸,该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于( )
A.30W B.60W C.90W D.120W
4.如果你想通过爬楼梯来测量自己的功率,下列物理量不需要测量的是( )
A.身体的质量 B.通过的楼梯高度
C.通过的路程 D.上楼所用的时间
5.以相同功率正常匀速行驶的两辆汽车,在相同时间内两车通过的路程之比为2:1,下列说法正确的是( )
A.两车所做功之比是2:1
B.两车所做功之比是1:1
C.两车所受牵引力之比是2:1
D.两车速度之比是1:2
6.如图所示,物体A重120N,在重力为40N的物体B作用下在水平桌面上做匀速直线运动,A与桌面之间的摩擦力为f1;若给物体A施加一个水平向左的拉力F,可使物体B在5s内匀速上升1m,此时A与桌面之间的摩擦力为f2。不计轮与绳的重力及轮与轴的摩擦,下列说法正确的是( )
A.f1与f2方向相反,且f1C.5s内拉力F做的功为320J D.拉力F做功的功率为16W
7.如果你想测量自己爬楼梯做功的功率,下列物理量不需要测量的是( )
A.身体的质量 B.楼梯高度 C.楼梯的长度 D.上楼所用的时间
8.如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0-6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2-4s内,拉力做的功,以及4-6s内拉力的平均功率为( )
A.30J;2.5W B.30J;5W C.15J;2.5W D.15J;5W
9.甲、乙两机器,甲的功率比乙的功率大,则甲做功一定比乙( )
A.快 B.慢 C.多 D.少
10.某九年级同学家住5楼,一天,他提着装有10个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里过程中,下列估算不合理的是( )
A.他提鸡蛋的力做的功约为60J B.他提鸡蛋的力做功的功率约为10W
C.他爬楼做的功约为6×103J D.他爬楼做功的功率约为1×102 W
二、填空题
11.物理学把单位时间内所做的______叫做功率。某机器正常工作时的功率为2千瓦,其物理意义是______,该机器正常工作1小时做功为______焦。
12.用大小相同的水平推力分别推动甲、乙两物体在水平地面上做匀速直线运动,v甲>v乙,两物体沿推力方向都移动了2米,则推力对物体所做的功W 甲______W 乙,推力的功率P甲___________P 乙(以上两空均选填“大于”“等于” 或“小于”)。若甲的重力为10牛,则甲的重力做功为__________ 焦。
13.2018年3月11日,第39届世界头脑奥利匹克中国赛区决赛在青岛市实验高级中学举行。某航空模型社团参赛队,在本次比赛中以承压605公斤的重量荣获结构题初中组冠军。如图为他们在青岛市的一次打车车费发票。假定出租车在这段时间内的运动为匀速直线运动,那么其速度大小为 ______米/秒;若出租车发动机的牵引力为2000N,那么出租车在这段时间内所做的功为______焦,功率是______瓦。
14.某物体在30牛水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动,20秒内前进了10米。拉力做的功为________焦,拉力的功率为___________瓦,重力做的功为______焦。
15.若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图甲所示。则在20﹣25s时间内,轿车运动的距离是_____m,该过程发动机做的功是____J,轿车在运动过程中受到的阻力是____N。
三、综合题
16.小惠的爸爸问了小惠几个问题:
混合动力汽车
我国自行生产的某品牌混合动力汽车已经上市,小惠家打算换辆混合动力汽车,于是,小惠在网上了解了混合动力汽车的一些情况。
混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给磷酸铁锂蓄电池充电。混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,蓄电池通过电机向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,向车轮输送能量,并通过电机给蓄电池充电。某种型号的混合动力汽车,所用的蓄电池组和电机的部分参数如表所示,当储存的电能降到最大值的20%时,必须停止对外供电。汽车行驶过程中受到阻力来自于两部分,一是路面对汽车的摩擦阻力,这个阻力约为车重的0.06倍;二是空气对行驶汽车的阻力,这个阻力与速度的平方成正比。将这种汽车放在风洞静止测试时,风速45km/h时,汽车所受的总阻力为850N。
输出电压/V 最大功率/kW 最大容量/kW h 总质量/kg
500 100 10 100
(1)这辆汽车速度为90km/h时,受到路面的摩擦力为________N,(不考虑升力的影响)所受的空气阻力约为________N,汽车发动机克服摩擦和空气阻力做功的功率为________kW。
(2)测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶1h,观察仪表盘,发现这段时间内汽车消耗燃油20kg,车速为90km/h,蓄电池组储存的电能由最大值的40%增加到最大值。燃油的热值为4.5×107J/kg。完全燃烧燃油20kg能放出________J的热量,克服摩擦和空气阻力做的功为________J,计算这种汽车燃油的能量转化效率约为________。
17.2019年1月3日,嫦娥四号在距离月球表面8公里时,探测器调整姿态,随后减速下降,在反推发动机和着陆缓冲系统的辅助下,成功落在月球背面.嫦娥四号月球探测器的成功软着陆,是全人类首次成功登陆月球背面的行动.
嫦娥四号探测器由着陆器与巡视器组成,巡视器被命名为玉免二号,整体质量为 135kg,是全球目前重量最小的月球车.玉兔二号由太阳能和同位素温差核电池两种供电方式,能提供不低于2.5W的输出功率.
(1)嫦娥四号通过反推发动机向下喷出气体,使其速度减小,成功软着陆,说明力可以改变物体的_____和力的作用是_____;
(2)物体在月球上受到的重力只有地球上的1/6,地球上g=10N/kg,则玉兔二号在月球上受到的重力为_____N.
(3)探测器的四个“脚掌"比较宽大,是为了______.
(4)玉兔二号的输出功率为3W,以0.06m/s的速度沿水平直线匀速行驶1000s,玉兔二号做功_____J,受到的阻力为______N.
18.随着电动自行车的大量普及,涉及电动自行车的交通事故也逐年上升,为此国家制定了《电动自行车安全技术规范》(以下简称《规范》),宜昌市公安局宣布,从2019年5月1日起,凡违反《规范》规定的车辆不允许生产和销售.《规范》对电动自行车的最大质量、最高速度、电池电压及电机功率作出了限制.小明家电动自行车的电机额定输出功率为380W,质量为50kg.
(1)《规范》中对整车质量及最高车速作出限制,是因为这两个因素直接影响电动自行车的_____能.
(2)小明自身质量也为50kg,当他骑着家里的电动自行车在水平路面上行驶时,轮胎接地总面积为50cm2,则车轮对地面的压强是多大?_____(g=10N/kg)
(3)小明日常骑行要经过一段上坡路面,在一次骑行经过该路段时,小明发现当电机满负荷运转时(额定输出功率为380W),速度表显示的数据是9km/h,从坡底到达坡顶用时刚好1分钟,则该上坡路面的长度是_________?此时电机产生的向前的牵引力是______?
19.如图所示,一个钢球从A点沿着竖直方向自由下落,速度越来越快,先后经过B、C两点,已知hAB=hBC,则在AB和BC阶段:重力做的功_____(选填“相同”或“不相同”),在_____阶段中其重力做的功较快。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】
AB.两车功率相同,根据,则两汽车在相等的时间内所做的功相等,即两车所做的功之比为1∶1,即
故A错误,B正确;
C.由可得,两车所受牵引力之比为
故C错误;
D.由可得
故D错误。
故选B。
2.A
【详解】
A.功率反映物体做功的快慢,功率大则做功快,故A正确;
B.功率是功与时间的比值,功率越大的机械,做功快,因为时间不确定,所以做功多少不能确定,故B错误;
C.机械效率是指有用功与总功的比值,做功越多的机械,有用功与总功的比值不一定大,机械效率不一定高,故C错误;
D.机械效率是指有用功与总功的比值,功率反应物体做功的快慢,机械效率与机械功率大小没有直接关系,故D错误。
故选A。
3.B
【详解】
学生的体重约为m=60kg,由图中可知,每次双杠屈臂伸上升的高度约为h=0.5m,故每次克服重力所做的功为
W=mgh=60kg×10N/kg×0.5m=300J
完成12次所做的总功为
W总=12W=12×300J=3600J
由可得,此过程中克服重力做功的平均功率为
故可知ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.C
【详解】
根据
可知,如果想通过爬楼梯来测量自己的功率,需要测量身体的质量,通过的楼梯高度,上楼所用的时间,不需要测量通过的路程。
故选C。
5.B
【详解】
AB.两车功率相同,根据可知,在相等的时间内做的功相等,即两车所做的功之比为1:1,故A错误,B正确;
C.由W=Fs可得,两车所受牵引力之比为
故C错误;
D.由可得
故D错误。
故选B。
6.D
【详解】
A.A在B的作用下向右运动,摩擦力f1的方向向左,A在拉力F作用下向左运动时,摩擦力f2的方向向右,两次摩擦力方向相反,但两次都是滑动摩擦力,且接触面粗糙程度和压力都没有改变,所以摩擦力大小应该相同,故A错误;
B.施加向左拉力F后,物体A在水平方向受拉力F,滑动摩擦力f2和滑轮组的拉力F2三个力作用,且处于平衡状态,有F=F2+f2滑轮组动滑轮上有两股绳,拉力F2=2GB,即F2=80N,故F大于80N,故B错误;
C.由题意可知,动滑轮上两股绳,所以物体B上升1m,物体A移动0.5m。当物体A在B的作用下匀速直线运动时,A处于平衡状态可得,f1=F2,即f1=80N,由之前分析可知,f2=80N,则F=160N,拉力所做的功
W=Fs=160N×0.5m=80J
故C错误;
D.由C可知,拉力所做的功为80J,其功率为
故D正确。
故选D。
7.C
【详解】
如果想要测量自己爬楼梯做功的功率,则需要测量出克服自身重力做的功以及爬楼梯所用的时间,因此需要知道重力、楼梯的高度以及上楼所用的时间,楼梯的长度并不是沿重力方向移动的距离,故不需要测量出来。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.A
【详解】
由图乙可知,在2~4s内,拉力F1=3N,由图丙可知,在2~4s内,物体做匀速运动,且v=5.0m/s,由速度公式可得,在2~4s内物体运动的距离
s=vt=5.0m/s×2s=10m
则在2~4s内拉力做的功
W=F1s=3N×10m=30J
由图乙可知,在4~6s内,拉力F2=1N,由图丙可知,在4~6s内,物体做匀减速运动,且初速度v=5.0m/s,末速度为0,则在4-6s内物体的平均速度
由
得4-6s内拉力的平均功率
故选A。
9.A
【详解】
功率是指物体在单位时间内所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。甲的功率比乙的功率大,则甲做功一定比乙快。根据功率定义式可知,功率大不一定做功多,还要结合做功时间进行分析,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
10.B
【详解】
A.两只鸡蛋的重力大约为1N,提着10个鸡蛋的力大约为5N;住宅楼每层楼高大约3米,家住5楼,此同学实际爬楼高度
h=43m=12m
故提鸡蛋的力大约做的功为
故A合理,不符合题意;
B.从1楼到5楼的时间大约
t=1min=60s
则他提鸡蛋的力做功的功率
故B不合理,符合题意;
C.中学生的重力约500N,克服自身重力做功
他爬楼做的总功
W总=W1+W=6000J+60J=6060J
故C合理,不合题意;
D.爬楼做功的功率
故D合理,不合题意。
故选B。
11. 功的多少 该机器正常工作时每秒钟做功2000焦耳
【详解】
[1]功率是描述做功快慢的物理量,是指物体在单位时间内所做的功的多少。
[2]某机器正常工作时的功率为2千瓦,说明该机器正常工作时每秒钟做功2000焦耳。
[3]该机器正常工作时每秒钟做功2000焦耳,则每小时做功
12. 等于 大于 0
【详解】
[1]推力对物体所做的功,推力大小相同,物体在推力方向上移动的距离也相同,所以推力对物体所做的功也相同。
[2]推力的功率,推力对物体所做的功相同;物体移动的距离相同,但甲物体的速度大于乙物体的速度,物体运动的时间,故甲物体所用时间较少,推力对甲物体做功的功率较大。
[3]重力的方向竖直向下,物体在水平方向移动,没有在重力的方向上移动,故重力对物体不做功,做功为0J。
13. 20m/s 1.2×107 4×104
【详解】
[1]由发票数据可知,出租车行驶的路程
s=6km=6000m
行驶这段路程所用的时间
t=10:05-10:00=5min=300s
则出租车行驶的速度
[2]根据公式W=Fs可知,出租车这段时间内所做的功
W=Fs=2000N×6000m=1.2×107J
[3]出租车做功的功率
14. 300##3×102 15 0
【详解】
[1]拉力做的功
W=Fs=30N×10m=300J
[2]拉力的功率
[3]物体在水平方向上前进,在重力的方向上没有移动距离,所以重力对物体不做功,即重力做功为0J。
15. 150 4.5×105 3000
【详解】
[1]由图像可知,在20﹣25s时间内,轿车运动的速度为30m/s,则轿车运动的距离为
s=vt=30m/s×5s=150m
[2]因轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,所以轿车发动机做功
W=Pt=9×104×5J=4.5×105J
[3]轿车运动过程中受到的阻力
f=3000N
16. 600 3400 100 9×108 3.6×108 42.4%
【详解】
解:(1)[1]该混合动力汽车的重力
摩擦阻力约为车重的0.06倍,受到路面的摩擦力为
[2]当风速为45km/h时,汽车所受的总阻力为 ,因空气对行驶汽车的阻力与速度的平方成正比,所以,当汽车的速度为90km/h时有
汽车所受的空气阻力为
[3]汽车发动机克服摩擦和空气阻力做功的功率为
(2)[4]完全燃烧燃油20kg能放出的热量
[5]克服摩擦和空气阻力做的功为
[6]蓄电池储存电能的增加量
获得的有用能量
该汽油燃料的转化效率为
17. 运动状态 相互的 225N 减小压强 3000J 50N
【详解】
因为物体间力的作用是相互的,反推发动机向下喷出气体,在反作用力的作用下,嫦娥四号速度减小,同时说明力可以改变物体的运动状态;
第一空.反推发动机向下喷出气体,使其速度减小,成功软着陆,说明力可以改变物体的运动状态;
第二空.反推发动机向下喷出气体,嫦娥四号受到向上的反作用力,说明力的作用是相互的;
第三空.玉兔二号在地球上受到的重力为:,
物体在月球上受到的重力只有地球上的1/6,则玉兔二号在月球上受到的重力为:
;
第四空.探测器的四个“脚掌"比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积的方法来减小压强的,即目的是为了减小压强;
第五空.玉兔二号的输出功率为3W,以0.06m/s的速度沿水平直线匀速行驶1000s,玉兔二号做功为:
;
第六空.匀速行驶时,阻力与牵引力相等,根据得,受到的阻力为:
.
18. 动 2×105Pa 150 152
【详解】
(1)由于影响动能的因素是质量和速度,所以,为了限制电动自行车的动能,需要对电动自行车的质量及最高车速作出限制;
(2)电动自行车在水平路面上行驶时,对水平面上压力等于重力,即F=G=mg=(50kg+50kg)×10N/kg=1000N;又因为轮胎接地总面积是:S=50cm2,所以,车轮对地面的压强是:=2×105Pa;
(3)根据题意知道,该上坡路面的长度是:s=vt=9km/h×h=0.15km=150m,
由 知道,电机产生的向前的牵引力是: .
19. 相同 BC
【详解】
[1]由题知,同一钢球,则重力一定,且hAB=hBC,根据W=Gh可知,在AB和BC阶段重力做的功相同,即WAB=WBC;
[2]下落时速度越来越快,根据公式可知,小球通过BC段的时间短;重力做的功相同,BC段的时间短,所以根据可知,BC段重力做功的功率大,即在BC段重力做的功较快。
答案第1页,共2页
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