粤沪版物理九年级上册同步练习：11.2　怎样比较做功的快慢（Word有答案）

11.2　怎样比较做功的快慢
知识点 1　比较做功的快慢
1.我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢,如图示,表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同,它所用的比较方法是:做功时间相同,比较　　　　　　;另一种比较方法是:　　　　相同,比较　　　　　　　　。
知识点 2　功率的概念
2.甲起重机的功率小于乙起重机的功率,当两台机器正常工作时,下列说法正确的是 (　　)
A.甲起重机比乙起重机做功慢
B.甲起重机比乙起重机做功快
C.甲起重机比乙起重机做功用时短
D.甲起重机比乙起重机做功少
3.一台机器的功率是150 W,它的含义是 (　　)
A.这台机器所做的功只能是150 J
B.这台机器每分钟做功150 J
C.这台机器每秒所做的功是150 J
D.这台机器每秒所做的功是150 W
知识点 3　功率的计算
4.一台机器在200 s内做了6×105 J的功,则这台机器的功率是　　　　kW。
5.如图示,重为20 N的物体A在水平地面上向右做匀速直线运动,水平拉力F为10 N,物体以0.3 m/s的速度匀速直线前进,拉力F做功的功率为　 　　　W,重力做功的功率为　　　　W。
6.功率是25 kW的拖拉机,1 min内做功　　　　J,如图果这些功由平均功率为0.4 kW的耕牛去完成,需要　　　　min。
7.工人用如图示的滑轮装置,把重为200 N的物体匀速向上提起,在10 s内绳子自由端上升了6 m。不计绳重、滑轮重及滑轮摩擦,求:
(1)绳子自由端的拉力F所做的功。
(2)拉力F的功率。
知识点 4　功率的测量
8.小明和小华课后利用所学物理知识来比较自己上楼时功率的大小。
(1)需要的器材除了磅秤、皮尺之外还有　　　　。
(2)请你帮他们把设计的实验表格补全。
人员 质量m/kg 　　　　　 　　　　　
小明
小华
(3)由测得的物理量计算上楼功率的表达式:P=　　　　。(用物理量符号表示)
9.如图示,九年级学生丹丹从地上拿起一个鸡蛋,并用大约2 s的时间将它匀速举过头顶,在这2 s时间内,丹丹对这个鸡蛋做功的功率约为 (　　)
A.0.25 W B.0.5 W C.1 W D.2 W
10.一个成年人以正常速度骑自行车时受到的阻力是总重力的0.02,人日常骑自行车时所做功的功率约为 (　　)
A.10 W B.100 W C.600 W D.1000 W
11.星期天,小明和爸爸一起去登山,小明用了20 min登上山顶,爸爸用了25 min登上山顶,爸爸的体重是小明体重的1.5倍,则小明与爸爸登山时做功的功率之比是 (　　)
A.5∶6　 B.6∶5　 C.15∶8　 D.2∶3
12.两次水平拉动同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程-时间图像如图示,根据图像判断,下列选项中正确的是 (　　)
A.两次物体运动的速度:v1B.两次物体所受的拉力:F1>F2
C.0~6 s内,两次拉力对物体所做的功:W1>W2
D.0~6 s内,两次拉力对物体做功的功率:P113.[2020·长沙] 小杰背着书包回家,在水平路面上行走100 m用时100 s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30 s,以下符合实际的是 (　　)
A.电梯对小杰做的功约为3.6×103 J
B.小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功
C.电梯对小杰做功的功率约为1200 W
D.小杰在水平路面上行走时,重力做功的功率约为600 W
14.跳绳是运动量较大的活动。已知某跳绳者的质量为50 kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图示。则此跳绳者在1 min内克服重力做功的平均功率为(g取10 N/kg) (　　)
A.67.5 W B.75 W C.135 W D.168.75 W
15.如图示,物体在水平拉力F的作用下做匀速直线运动,5 s内移动1.5 m。若物体与地面间的摩擦力为30 N,滑轮重、绳重及滑轮摩擦均不计,则拉力的功率是　　　　W。
16.随着人们生活水平不断提高,小龙家最近买了辆轿车。若该轿车以90 kW的恒定功率做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图示,则经过10 s轿车发动机所做的功是　　　　J;当牵引力为　　　　N时,轿车能保持匀速直线运动。
17.如图所示,处于水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用。F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图图乙所示,则t=1 s时,物体处于
　　　　状态;t=3 s时,所受的摩擦力是　　　　N;4~6 s内,推力F的功率是　　　　W。
18.在襄阳2019马拉松比赛中,小刚参加的是健康跑(全程4 km),他穿的跑步鞋每只重为2 N。如图所示,在跑步过程中,两个相邻脚印之间的距离平均为0.8 m,脚每次抬离地面的高度均为0.2 m,他用33 min 20 s跑完全程。求:
(1)小刚跑完全程对跑步鞋做的功。
(2)他跑完全程对跑步鞋做功的功率。
考|题|展|示
19.[2020·淮安] 小明两次分别用时90 s、40 s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
1.做功多少　做功　做功时间长短
2.A　3.C　4.3　5.3　0
6.1.5×106　62.5
7.(1)不计绳重、滑轮重及滑轮摩擦,动滑轮可省一半的力,则拉力的大小:
F=G=×200 N=100 N,
绳子自由端移动的距离:s=6 m,
拉力所做的功:W=Fs=100 N×6 m=600 J。
(2)拉力做功的功率:P===60 W。
8.(1)停表　(2)上楼的高度h/m　上楼的时间t/s
(3)
9.B　 一个鸡蛋的重力约为0.5 N,鸡蛋上升的高度约为2 m,把它匀速举过头顶时所做的功:W=Gh=0.5 N×2 m=1 J,做功的功率约为P===0.5 W。
10.B　 成年人的质量约为70 kg(或60 kg),自行车的质量约为30 kg,人和车的总重力:G=mg=(70 kg+30 kg)×10 N/kg=1000 N,匀速骑行时,动力与阻力是一对平衡力,大小相等,则动力:F=f=0.02G=0.02×1000 N=20 N,骑行速度约为v=5 m/s,则骑自行车时功率约为P===Fv=20 N×5 m/s=100 W,故B正确。
11.A　 人登山时要克服自身的重力做功,又因为两人登山的高度相同,则他们登山功率的比值:====×=。
12.C　 由图像可知,在相同时间内,物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,所以v1>v2,故A错误。同一物体,重力相等,则对水平地面的压力相等;同一水平地面上,接触面的粗糙程度相同,故两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等;由于物体做匀速直线运动,说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。所以,两次物体所受的拉力:F1=F2=f,故B错误。由图像可知,0~6 s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又知两次拉力大小相等,根据W=Fs可知,0~6 s两次拉力对物体所做的功:W1>W2,故C正确。0~6 s,时间相同,且W1>W2,根据P=可知,0~6 s两次拉力对物体做功的功率:P1>P2,故D错误。
13.C　 小杰与书包的总重力约为600 N,1楼到21楼的高度:h=20×3 m=60 m,电梯对小杰做功:W=Gh=600 N×60 m=3.6×104 J,故A不符合实际;小杰乘坐电梯上升时,书包在力的方向上移动了距离,所以对书包做功,故B不符合实际;电梯对小杰做功的功率:P===1200 W,故C符合实际;小杰在水平路面上行走时,重力没有做功,功率为零,故D不符合实际。
14.C　 该同学的重力G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N;由图像可知,跳绳一次所用时间t1= s,1 min内跳绳的次数n==180次;起跳的最大高度h=0.09 m;1 min内克服重力做功:WG=nW=nGh=180×500 N×0.09 m=8100 J;1 min内克服重力做功的平均功率:P===135 W。
15.9　 物体移动的速度:v物===0.3 m/s,拉力移动的速度:v=2v物=2×0.3 m/s=0.6 m/s,物体做匀速直线运动,所以动滑轮对物体的拉力:F拉=f=30 N,因滑轮重和绳重及滑轮摩擦忽略不计,所以水平拉力:F===15 N,拉力的功率:P===Fv=15 N×0.6 m/s=9 W。
16.9×105　3×103　 轿车发动机的功率P=90 kW=9×104 W,由P=得,轿车发动机所做的功:W=Pt=9×104 W×10 s=9×105 J;由图乙可知,轿车保持匀速直线运动的速度v=30 m/s,由P===Fv得,轿车发动机的牵引力:F===3×103 N。
17.静止　2　8
由图乙的v-t图像知,物体在0~2 s速度为0,故物体处于静止状态;2~4 s,速度不断增大,做加速直线运动;4~6 s速度保持4 m/s不变,做匀速直线运动,物体在水平方向上受到推力和滑动摩擦力的作用,这两个力是平衡力,大小相等。由F-t图像知,物体在4~6 s受到的推力是2 N,所以滑动摩擦力是2 N。物体在2~4 s做加速运动,压力不变,接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以在t=3 s时摩擦力的大小为2 N。4~6 s内,物体运动的速度v=4 m/s,F=2 N,由P=和v=得,推力做功的功率:P=Fv=2 N×4 m/s=8 W。
18.(1)脚每次抬离地面的高度h=0.2 m,
脚每次抬离地面,小刚对跑步鞋做的功:
W0=Gh=2 N×0.2 m=0.4 J;
跑完全程时,脚一共抬起的次数:
n==5000次;
小刚跑完全程对跑步鞋做的功:
W总=nW0=5000×0.4 J=2000 J。
(2)跑4000 m所用的时间:t=33 min 20 s=2000 s;
他跑完全程对跑步鞋做功的功率:P===1 W。
19.B　 由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变,由W=Gh可知,两次所做的功相同,故A、C错误;两次所做的功相同,由P=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。