教科版八年级物理下册11.3 功 功率 同步练习

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名称 教科版八年级物理下册11.3 功 功率 同步练习
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2023-02-09 08:42:54

文档简介

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教科版八年级物理下册11.3 功 功率 同步练习
一、单选题
1.(2022八下·沈河期末)如图所示,男孩提着滑板车在水平路面正常前行。下列有关说法中正确的是(  )
A.男孩正常行走的速度约
B.相对于手中的滑板车,男孩是运动的
C.男孩提着滑板车竖直向上的力没有对滑板车做功
D.男孩的鞋底有很多花纹的目的是增大压强
2.(2022八下·成都期末)中山舰是浓缩了“中国现代史”的一代名舰,它不仅对中国革命有着深远的意义,更是一座永恒的历史丰碑。在整体打捞中山舰过程中,利用“双驳抬撬、整体出水”的方案,即在沉船两侧各锚定一艘1500吨级的主抬驳船,驳船上各安装20台相同的卷扬机,用20根钢轨连接在卷扬机上编织成一张网。采取将舰体抬离江底一定高度,再向岸边横向移动一定距离的阶梯式反复起伏抬舰办法,成功的将中山舰全部打捞露出水面。如图所示。下列说法正确的是(  )
A.中山舰未露出水面打捞过程中,舰体所受浮力和液体压强保持不变
B.中山舰匀速向上直至完全露出水面过程中,卷扬机的功率保持不变
C.中山舰打捞至完全露出水面过程中,两驳船受到浮力保持不变
D.中山舰打捞至完全露出水面过程中,两驳船浸在水中深度逐渐变大
3.(2022八下·五华期末)如图所示是摄影师记录的运动员在冬奥会上滑雪时的情景。下列说法中正确的是(  )
A.运动员运动到最高点时重力势能最大
B.运动员从高处运动到低处时,重力不做功
C.运动员从低处运动到高处时,动能不断增加
D.运动员运动到最高点时受平衡力
4.(2022八下·泰安期末)如图,木块在水平拉力作用下做直线运动,其中AB段表面铺着毛巾,BD段表面铺着棉布,木块在AC段一直做匀速直线运动,下列说法正确的是(  )
①物体在BC段所受的摩擦力与CD段所受的摩擦力一样大
②BC段拉力F2对物体所做的功大于AB段F1对物体所做的功
③BC段拉力F2对物体所做的功大于CD段拉力F3对物体所做的功
④BC段中,物体克服摩擦力做功为WBC,CD段中,物体克服摩擦力做功为WCD,WBC、WCD的大小无法比较
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.①③④都正确
5.(2022八下·大洼期末)如图所示。跳水运动员站在跳板上弹起入水,下列说法正确的是(  )
A.运动员弹起向上运动的过程弹力对运动员做功
B.运动员从高处落下时重力势能转化为动能
C.运动员入水过程中浮力不变
D.运动员在水中向下运动是受到水的压强不变
6.(2022八下·五华期末)一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动(不考虑空气阻力和钢索重力),货物运动的s-t图象如图所示,根据图象可知,下列判断中正确的是(  )
A.货物竖直向上运动时,4s时的速度小于10s时的速度
B.2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小
C.0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功
D.货物在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率保持不变
7.(2022八下·成都期末)以下估测符合实际的是(  )
A.我们八年级下期物理课本受到的重力约为10N
B.将一枚鸡蛋举高1m做的功约5J
C.一个标准大气压大约能托起10m高的水柱
D.滑轮组的机械效率可以达到100%
8.(2022八下·大洼期末)下面一些物理量估值与实际情况相符的是(  )
A.一瓶矿泉水重约50N
B.一名普通中学生行走时,对地面的压强约为100Pa
C.中学生上4层楼克服重力做功约4500J
D.家庭轿车行驶时的功率大约15W
9.(2022八下·新抚期末)如图所示,体重为700N的工人用滑轮组把重为300N的货物在4s内匀速提高2m,拉力为200N,不计绳重及摩擦,则下列说法正确的是(  )
A.工人拉力做功的功率为200W
B.滑轮组的机械效率为50%
C.工人对地面的压力为700N
D.工人用该滑轮组最多能提升1200N的货物
10.(2022八下·乐亭期末)工人推着箱子在水平地面上匀速前进,如图所示。下列关于力对箱子是否做功的判断,其中正确的是(  )
A.重力对箱子做了功
B.地面的支持力对箱子做了功
C.工人对箱子的推力对箱子做了功
D.没有力对箱子做功
11.(2022八下·乐亭期末)小明两次分别用时60s、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
12.(2022八下·长春期末)如图所示,物体A分别在水平推力F1、F2的作用下,在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体运动的路程和时间图像如图乙所示,两次推力的功率分别为P1、P2,则(  )
A. B.
C. D.
13.(2022八下·屯昌期末)下列所描述的情景中,人对物体做功的是(  )
A.人用力搬石头没有搬动
B.人借助动滑轮将重物从地面拉到高处
C.运动员踢出去的足球在草地上滚动
D.人背着书包沿水平方向做匀速直线运动
14.(2022八下·巴彦期末)关于一些物理量的估计,下列数据最不合理的是(  )
A.一个中学生站在地面上,对地面的压力约为
B.一个标准大气压可以支持大约的水银柱
C.把一个鸡蛋举高,做的功大约是
D.一颗西瓜籽平放在手上,对手的压强约为
15.(2022八下·巴彦期末)下列现象中,力对物体做功的是(  )
A.甲图中人提箱子静止不动
B.乙图中人用力但没有推动木块
C.丙图中人提水桶沿水平地面匀速运动
D.丁图中人将箱子从地面抬到车箱上
二、填空题
16.(2022八下·成都期末)图甲所示,超超在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,3s~6s内木箱所受摩擦力大小为   N,9s~12s内推力做功的功率大小为   W。
17.(2022八下·大洼期末)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程--时间图像如图所示,则根据图像分析可知:
两次物体所受的拉力:F1   F2; 0~8s两次拉力对物体所做的功:W1   W2;0~8s两次拉力对物体所做功的功率:P1   P2(填:大于、小于、等于、无法判断)
18.(2022八下·沈河期末)如图所示,小亮将一个重为3N的物块从斜面底端匀速拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为1.25N。物块沿斜面移动的距离s=2m,上升的高度h=0.7m。则小亮对物块做的有用功是   J,总功是   。
19.(2022八下·锦州期末)某国产品牌电动汽车备受人们青睐。该车及乘客总质量为1.8t。在平直公路上以60km/h的速度匀速行驶时,所受的阻力是车总重的0.1倍。此时汽车的功率为   kW,行驶10min牵引力做的功为   J,重力做的功为   J。
20.(2022八下·乐亭期末)要测量某运动员在一次攀岩比赛中克服重力做功的功率,需要测量的物理量有:人的质量m、   、   ,测得的功率表达式为   。
21.(2022八下·屯昌期末)小强用100N的水平推力推着重力为300N的小车,30s内在水平地面上匀速前进了15m,在此过程中小强对小车做的功为   J,重力做的功是   J,小强做功的功率为   W。
22.(2022八下·朝阳期末)如图为修建地铁时搬运建筑材料的机械示意图,此滑轮组在2min内将质量为0.48t的建筑材料匀速提升12m,此过程中拉力做的功为7.92×104 J,则拉力为   N,该滑轮组的机械效率为   ,要提高该装置的机械效率可以采取的措施有   。(写出一条即可)(不计绳重及摩擦)
23.(2022八下·永吉期末)超市里,顾客推着重为180N的购物车,10s内水平匀速前进了20m,若水平推力为20N,在此过程中,重力对购物车做的功为   J,推力的功率为   W。
24.(2022八下·乐亭期末)小明用20N的水平推力,用时5s将重150N的购物车沿水平地面向前推动10m,则推力对购物车做功   J,重力对购物车做功   J,推力做功的功率   W。
25.(2022八下·新抚期末)如图所示,在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力为2N,斜面长s=1.2m,斜面高h=0.3m。在这一过程中,重物提升h所做作的有用功为   J;克服摩擦所做的额外功为   J;这个斜面的机械效率为   。
三、作图题
26.如图甲所示,用弹簧测力计拉动水平面上的物块,拉力大小和物块的速度随时间变化情况分别如图乙、丙所示。请在图丁中画出拉力的功率随时间变化的图象。(注:P=Fv)
四、实验探究题
27.(2021八下·浦东期末)为了研究拉力做功的快慢,某同学设计了如下的实验进行研究:他把不同质量的物体匀速提升不同的高度,同时测出相应的所用时间,记录的实验数据如下表所示。他把数据分为三组,每组实验的做功快慢相同,三组做功快慢不同,第一组最快、第二组其次、第三组最慢。
表一
第一组 表二
第二组 表三
第三组
实验序号 拉力(牛) 提升高度(米) 功(焦) 所用时间(秒) 实验序号 拉力(牛) 提升高度(米) 功(焦) 所用时间(秒) 实验序号 拉力(牛) 提升高度(米) 功(焦) 所用时间(秒)
1 25 0.80 20 2 4 50 0.20 10 2 7 10 0.50 5 2
2 60 0.50 30 3 5 80 0.25 20 4 8 40 0.25 10 4
3 200 0.20 40 4 6 100 0.30 30 6 9 100 0.20 20 8
(1)分析比较实验序号   的数据及相关条件,可得出的初步结论是:做相同的功,物体所用时间越短,做功越快;
(2)分析比较实验序号1与4与7(或3与5与8)的数据及相关条件,可得出的初步结论   ;
(3)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论;
a.分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象,可得出:物体做的功与所用时间的   相同,   相同;
b.分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象,可得出:   。
(4)由此物理学中引入   这一新的物理量来表示物体做功的快慢,单位是瓦。
28.(2021八下·闵行期末)为了研究运动物体对其他物体做功本领的强弱与哪些因素有关,某物理学习小组利用原长为 的弹簧、光滑轨道等器材进行实验,如图1所示。他们将不同物体从轨道的同一位置静止释放,使物体在水平面上以一定的速度冲向同一弹簧,弹簧压缩程度最大时如图2(a)、(b)、(c)所示,此时弹簧的长度分别为 、 、 。(已知 , )
(1)图2中运动物体对其他物体做功本领最弱的物体是   ,理由是   

(2)比较图2   实验过程及相关条件,可得出的结论是   

五、计算题
29.(2022八下·呼和浩特期末)如图,为某高架桥的部分路段示意图,水平路面AB=200m、斜坡BC=120m、坡高CD=6m。搭载乘客后总重为G=0.5×105N的公交车,当它以恒定功率P1匀速通过AB段时,用时t1=20s;以恒定功率P2匀速通过BC段时,用时t2=16s。公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍。求:
(1)公交车通过AB段时,牵引力的功率P1;
(2)公交车通过BC段时,克服重力和阻力做的功;
(3)公交车通过BC段时,牵引力的大小。
六、简答题
30.(2021八下·侯马期末)小亮的父母都是志愿者协会成员。在植树季节里,小亮的父母利用周末时间参加了志愿者协会的活动,带领小亮一同去紫金山植树。从山脚出发,一家人协同到达山上的植树点。一般情况下,家庭成员中谁的登山功率更大呢?为什么?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;参照物及其选择;是否做功的判断
【解析】【解答】.人正常走路的速度在每分钟步,每步米,速度大约是,合,A不符合题意;
B.相对于手中的滑板车,男孩的位置没有发生变化,男孩是静止的,B不符合题意;
C.男孩提着滑板车在水平地面上前行,滑板车在力的方向上没有移动距离,该力对滑板车没有做功,C符合题意;
D.鞋底的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】相对于参照物,没有位置变化,物体是静止的;物体受力但在力的方向上没有距离,力对物体没有做功;增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力。
2.【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用;液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.中山舰未露出水面打捞过程中,由于舰体排开水的体积保持不变,故舰体所受浮力不变,但是随着舰体慢慢向上,受到的液体压强会发生变化,A不符合题意;
B.中山舰匀速向上直至完全露出水面过程中,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,中山舰所受的浮力变小;中山舰竖直向上做匀速直线运动,竖直方向上受力平衡,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力的作用,重力不变,浮力变小,所以拉力变大;速度不变,根据
可知,卷扬机的功率变大,B不符合题意;
CD.中山舰打捞至完全露出水面过程中。两驳船受到中山舰向下的压力将逐渐增大,故受到的浮力增大,故此时两驳船排开液体的体积增大,故浸在水中深度逐渐变大,C不符合题意;D符合题意。
故答案为:D。
【分析】液体密度一定时,深度变小,液体压强减小,排开液体的体积变小,浮力减小。
3.【答案】A
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较;是否做功的判断
【解析】【解答】A.运动员运动到最高点时,质量不变,高度最高,重力势能最大,A符合题意;
B.运动员从高处运动到低处时,运动员在重力的方向上通过了距离,重力做功,B不符合题意;
C.运动员从低处运动到高处时,质量不变,速度变小,动能变小,C不符合题意;
D.运动员运动到最高点时,其运动状态发生了变化,受到的不是平衡力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体的重力势能和物体的质量、高度有关,物体的动能和物体的质量、速度有关;物体的运动状态改变时,受到非平衡力。
4.【答案】A
【知识点】摩擦力的大小;功的计算及应用
【解析】【解答】①.同一物体在CD段和BC段对水平路面压力相同,且CD段和BC段的粗糙程度相同,所以物体在CD段所受的摩擦力和BC段所受的摩擦力一样大,故①正确;
②.BC段拉力F2对物体所做的功为
AB段拉力F1对物体做的功为
所以BC段拉力F2对物体所做的功大于AB段F1对物体所做的功,故②错误;
③.由图可知,CD段的拉力F3=2.8N,CD段的拉力F3对物体所做的功为
所以BC段拉力F2对物体所做的功大于CD段拉力F3对物体所做的功,故③正确;
④.物体在BC段做匀速直线运动,所以物体克服摩擦力做功为
CD段中,物体克服摩擦力做功为
WBC、WCD的大小可以比较,故④错误。
故答案为:A。
【分析】压力和接触面粗糙程度不变的情况下,滑动摩擦力不变;根据W=Fs,判断功的大小。
5.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;是否做功的判断
【解析】【解答】A.运动员弹起向上运动的过程,没有受到弹力的作用,弹力对运动员没有做功,A不符合题意;
B.运动员从高处落下时,质量不变,速度增大,高度减小,动能增大,重力势能减小,故重力势能转化为动能,B符合题意;
C.运动员入水过程中,排开液体的体积变大,由阿基米德原理可知所受的浮力变大,C不符合题意;
D.运动员在水中向下运动,深度变大,由p=ρgh可知,受到水的压强变大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;质量不变,速度增大,高度减小,动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;排开液体的体积变大,由阿基米德原理可知所受的浮力变大;根据p=ρgh,判断压强的变化。
6.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别;是否做功的判断;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】解答:A. 从图象上看,0 6s和6s 12s物体以不同的速度做匀速直线运动,而0 6s过程中通过的路程是3m,6 12s的过程中通过路程为1m,因为相同时间内通过的路程越多,速度越大,因此0 6s过程中的速度大于6 12s的过程中的速度,即4s时的速度大于10s时的速度,A不符合题意;B. 根据图示可知,物体在0 6s以较大的速度做匀速直线运动,物体在6 12s的内以较小的速度做匀速直线运动,因为物体处于平衡状态,拉力都等于重力、相同,B符合题意;C. 从图中可以看出,0 6s过程中通过的距离为3m;6 12s的过程中通过的距离为1m;而拉力相同,由W=Fs可知,0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功;C不符合题意;D. 由于速度发生了改变,而拉力不变,根据P=Fv可知,在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率发生了改变;D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】路程和时间成正比时,是匀速直线运动;压力和接触面的粗糙程度相同时,物体受到的摩擦力相等。
7.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;大气压强的存在;机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A.八年级下期物理课本的质量约为200g,课本的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
A不符合题意;
B.将一枚鸡蛋举高lm做的功约为W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×1m=0.5J
B不符合题意;
C.一个标准大气压的数值约1.0×105Pa,大约能托起水柱的高度
C符合题意;
D.使用滑轮组时,总要做一些额外功,故其机械效率不可能达到100%,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据常见物体的重力、做功多少、大气压大小、机械效率的理解,结合数据解答。
8.【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;压强;功的计算及应用
【解析】【解答】A.一瓶矿泉水质量约,则它的重力约为5.5N,A不符合题意;
B.普通中学生的体重约为500N,小华在水平地面上行走时与地面的接触面积约为250cm2,所以小华在水平地面上行走时对地的压强约为
B不符合题意;
C.中学生的体重约450N,从一楼到四楼的高度约10m,中学生从一楼上到四楼克服自身重力做功约
C符合题意;
D.行驶时,家庭轿车的功率大约在100kW,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据公式G=mg及物体质量的估测,估测重力;根据重力及受力面积的估测,结合公式,确定压强;根据重力及高度的估测,结合公式W=Gh,确定功的大小;根据常见的功率值,估测功率。
9.【答案】A
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.由图可知,承担货物重力绳子的段数n=2,绳端移动距离s=nh=2×2m=4m
拉力做的总功W总=Fs=200N×4m=800J
拉力的功率
A符合题意;
B.提高货物所做的有用功W有=Gh=300N×2m=600J
滑轮组的机械效率
B不符合题意;
C.提高货物时,工人受到竖直向下的重力与绳子对工人竖直向上的拉力、地面对人的支持力平衡,绳对工人的拉力与工人对绳的拉力是一对相互作用力,两力大小相等,由力的平衡可知,人的重力G人=F+F支
工人对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力,所以工人对地面的压力F压=F支=G人-F=700N-200N=500N
C不符合题意;
D.不计绳重及摩擦,当提高300N的货物时,动滑轮重力G动=nF-G=2×200N-300N=100N
工人对绳端拉力最大等于人的重力,即F大=G人=700N
所以工人用该滑轮组能提升货物的最大重力G大=nF大-G动=2×700N-100N=1300N
D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据滑轮组绳子的拉力和绳子移动的距离的乘积计算总功,根据物体的重力和高度的乘积计算有用功,有用功和总功的比值, 计算机械效率;利用功和时间的比值, 计算功率;根据物体受到的力计算合力。
10.【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.重力的方向竖直向下,箱子在水平方向移动,箱子没有在重力的方向上通过一定的距离,重力对箱子没有做了功,A不符合题意;
B.地面的支持力垂直于地面向上,箱子没有在支持力的方向上通过一定的距离,支持力没有对箱子做了功,B不符合题意;
CD.工人对箱子的推力水平向右,箱子在推力的方向上通过一定的距离,工人对箱子的推力对箱子做了功,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
11.【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】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,AC不符合题意;
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,B符合题意,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据,判断功的大小;根据,判断功率大小。
12.【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】由图甲得,物体A在水平推力F1、F2的作用下都做匀速直线运动,物体A受到的水平推力等于物体A受到的摩擦力。物体A对水平地面的压力不变,与水平地面间的接触面粗糙程度不变,因此物体A受到的滑动摩擦力不变,由二力平衡的条件,故F1=F2;由图乙得,物体在力F1作用下速度较快,由
可知 ;A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】做匀速直线运动,物体受到的水平推力等于物体受到的摩擦力;压力不变,与水平地面间的接触面粗糙程度不变,摩擦力不变;根据,判断功率大小。
13.【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.人用力搬石头没有搬动,有力没有移动距离,所以人对石头没有做功,A不符合题意;
B.人借助动滑轮将重物从地面拉到高处,物体受到竖直方向的力,并且在力的方向上移动了距离,人对物体做功,B符合题意;
C.踢出去的足球在草地上滚动,是因为足球具有惯性,有移动距离无力,所以人对足球没有做功,C不符合题意;
D.人背着书包沿水平方向做匀速直线运动,人给书包一个向上的力,但书包向上没有移动距离,所以人对书包没有做功,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
14.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用;大气压强的测量方法;功的计算及应用
【解析】【解答】A.中学生的质量约为,所以其重力是
站在水平地面上时对地面的压力
A正确,不符合题意;
B.一个标准大气压可以支持大约的水银柱,B正确,不符合题意;
C.一个鸡蛋的质量约是,其重力
把一个鸡蛋举高做的功
C错误,符合题意;
D.一颗西瓜籽的质量约,面积约,平放在手上,对手的压强
D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据F=G=mg,估测压力;一个标准大气压可以支持大约的水银柱;根据W=Gh=mgh,估测有用功;根据,估测压强值。
15.【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.甲图中人提箱子静止不动,人用力,但箱子没有在力的方向上移动距离,没有做功,A不符合题意;
B.乙图中人用力但没有推动木块,因为没有在力的方向上移动距离,所以没有做功,B不符合题意;
C.人提水桶沿水平地面匀速运动,人给水桶一个竖直力,而水桶水平移动没有在力的方向上通过的距离,所以没有做功,C不符合题意;
D.人将箱子从地面抬到车箱上,给箱子一个力,并且在力的方向上通过了一段距离,人对箱子做了功,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
16.【答案】6;6
【知识点】功率计算公式的应用;力与图象的结合
【解析】【解答】由图丙所示,9s~12s内木箱做匀速直线,此时推力与木箱所受摩擦力是一对平衡力。由图乙知,9s~12s内木箱所受推力6N,所以木箱所受摩擦力大小为6N。3s~6s内木箱做加速运动,压力和接触面的粗糙程度不变,所受摩擦力大小不变,3s~6s内木箱所受摩擦力是6N。
9s~12s内木箱的速度为1m/s,推力做功的功率大小为
【分析】匀速直线运动时,物体受到平衡力,二力平衡时,摩擦力等于推力;根据力和速度的乘积,计算功率大小。
17.【答案】等于;大于;大于
【知识点】功率大小的比较;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】根据题意知道,同一物体,则重力不变,对水平面的压力不变;在同一水平面上运动,则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;由图像知道,两次物体都做匀速直线运动,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
由图像知道,0~8s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又因为两次拉力相等,根据W=Fs知道,两次拉力对物体所做的功W1>W2
0~8s,时间相同,且W1>W2,由 知道,0~8s两次拉力对物体做功的功率P1>P2
【分析】压力和接触面的粗糙程度相同,物体受到的摩擦力相等;做匀速直线运动,根据物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;根据W=Fs,判断功的大小;根据,判断功率的大小。
18.【答案】2.1;2.5J
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】小亮对物块做的有用功
拉力做的总功
【分析】根据物体的重力和高度的乘积,计算有用功;根据拉力和距离的乘积,计算总功。
19.【答案】30;1.8×107;0
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】车及乘客总质量为1.8t=1800kg
所受的阻力是车总重的0.1倍,所以阻力f=0.1G车=0.1m车g=0.1×1800kg×10N/kg=1800N
汽车做匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是平衡力,由二力平衡条件得到牵引力F=f=1800N
汽车的速度
根据
得到此时车的功率
行驶10min牵引力做的功W=Pt=30000W×10×60s=1.8×107J
汽车是在水平路面上行驶,在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为零。
【分析】根据质量计算重力,结合摩擦力和重力关系,计算摩擦力;利用力和速度的乘积计算功率大小;物体受力但没有移动距离,力没有做功。
20.【答案】攀岩高度h;攀岩时间t;
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】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,克服重力的功率为
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。
【分析】根据公式,确定需要测量的物理量及功率表达式。
21.【答案】1500;0;50
【知识点】功率的计算;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】根据W=Fs知道小强对小车做的功是W=Fs=100N×15m=1500J
因为重力的方向竖直向下,物体没有在竖直方向上通过距离,所以重力对物体没有做功,重力做功为0J;小强对小车做功的功率是
【分析】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。
22.【答案】2200;72.7%;增大提升建筑材料的重力
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知,滑轮组承担重量的绳子股数为n=3,则绳子自由端移动的距离为
由可得,拉力的大小为
拉力做的有用功为
该滑轮组的机械效率为
不计绳重及摩擦,滑轮组的机械效率为
据此可知,若使用原来的滑轮组,动滑轮重力不变,在额外功一定时,通过增大提升建筑材料的重力来增大有用功,可以提高滑轮组的机械效率;若提升同样的建筑材料,在有用功一定时,可以通过减小动滑轮重力来减小额外功,可以提高滑轮组的机械效率。
【分析】根据功和距离的比值, 计算力大小;根据重力和高度的乘积计算有用功;有用功和总功的比值, 计算机械效率;增大物体的重力或减小动滑轮的重力,可以提高机械效率。
23.【答案】0;40
【知识点】功率计算公式的应用;是否做功的判断
【解析】【解答】由做功的两个必要因素①有力作用在物体上;②物体在这个力的方向上移动了距离。由题意知物体在重力的方向上没有移动距离,所以重力对购物车做的功为0J。
推力对购物车做的功为
推力的功率为
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;根据,可求出功率。
24.【答案】200;0;40
【知识点】功率计算公式的应用;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】推力对购物车做功W=Fs=20N×10m=200J
购物车在水平地面上移动10m,重力的方向竖直向下,购物车没有在重力的方向上移动距离,所以重力不做功,即购物车的重力做功为0J。
推力做功的功率
【分析】根据W=Fs,计算推力对购物车做功;功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;根据,求出功率大小。
25.【答案】1.5;0.9;62.5%
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】重物提升h所做作的有用功为W有=Gh=5N×0.3m=1.5J
所做的做功为W总=Fs=2N×1.2m=2.4J
克服摩擦所做的额外功为W额外=W总-W有=2.4J-1.5J=0.9J
斜面的机械效率为
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功;利用拉力和距离的乘积计算总功,有用功和总功的比值, 计算机械效率。
26.【答案】解:如图所示:
【知识点】功率计算公式的应用;力与运动的关系;力与图象的结合
【解析】【解答】由图乙可知,物块在0到1s受到的拉力为5N, 1s到2s受到的拉力为4N,由图丙可知,物块在0到1s的速度由0增大到0.4m/s,1s到2s的速度恒为0.4m/s,由公式 可得,0到1s的功率与速度的关系为
当t=1s,v=0.4m/s时,功率P=2W。1s到2s的功率为
故0到1s的图像为经过原点及点(1s,2.0W)的线段,1s到2s的图像为P=1.6W的平行于t轴的线段,如下图所示:
【分析】根据物体不同时间受到的力的大小和速度的变化,分析力的大小;根据物体受到的力和速度的乘积,计算功率的大小。
27.【答案】(1)1与5与9(或2与6,或4与8)
(2)做功时间相等时,所做的功越多,做功越快
(3)比值;做功快慢;物体做的功与所用时间的比值越大,做功越快
(4)功率
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】(1)要得到“做相同的功,电动机所用时间越短,做功越快”的结论就要让拉力做的功相同,因此观察表格中数据可知1与5与9(或2与6,或4与8)符合要求。
(2)分析1与4与7(或3与5与8)可以发现,时间相同,做的功不同,做功多的说明做功快,由此得出结论:做功时间相等时,所做的功越多,做功越快。
(3)分析表一或表二或表三可知,在做功时间和做功多少都不一样的情况下,做功的快慢是一样的,求出功与时间的比值可以发现,每一组比值是相同的,由此得出: 物体做的功与所用时间的比值相同,做功快慢相同。
综合分析表一、表二和表三,可以发现表一、表二、表三中功和时间的比值是不同的,而做功的快慢也是不同的,第一组比值最大,做功最快、第二组比值较大,做功较快、第三组比值最小,做功最慢。由此得出:物体做的功与所用时间的比值越大,做功越快。
(4)表示物体做功的快慢的物理量叫功率,其大小等于功与时间的比值。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,做功相同时,花费的时间越短做功越快,做功时间相同时,做功越多做功越快;物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。
28.【答案】(1)甲;图2(a)图弹簧被压缩的程度最小,具有的弹性势能最小
(2)甲、乙;物体的动能越大,做功的本领就越强
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】(1)图2中,物体对弹簧做功,将物体的动能转化成弹性势能,由 可知,图2(a)图弹簧被压缩的程度最小,具有的弹性势能最小,说明图2中运动物体对其他物体做功本领最弱的物体是甲。
(2)比较甲、乙实验过程,质量不同的物体从同一高度滑下,滑到底端时动能不同,对弹簧做的功也不同,由此可得结论:物体的动能越大,做功的本领就越强。
【分析】(1)发生形变的弹性体具有弹性势能,弹性形变越大,弹性势能就越大;
(2)物体的动能越大,说明外界做功本领越大。
29.【答案】(1)解:公交车在AB段行驶时受到的阻力f=0.01G=0.01×0.5×105N=5×102N
因为公交车匀速直线行驶,所以牵引力和阻力是平衡力,牵引力的大小F1=f=5×102N
则牵引力F1的功率
答:公交车通过AB段时,牵引力的功率P1为5×103W;
(2)解:由题知,公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力相等,公交车通过BC段时,克服阻力做的额外功W额外=fsBC=5×102N×120m=6×104J
克服重力做的有用功W有用=GhCD=0.5×105N×6m=3×105J
答:公交车通过BC段时,克服重力和阻力做的功分别为3×105J、6×104J;
(3)解:公交车通过BC段时牵引力做的功WBC=W有用+W额外=6×104J+3×105J=3.6×105J
牵引力
答:公交车通过BC段时,牵引力的大小为3×103N。
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据摩擦力和重力关系,计算摩擦力;根据力和距离的乘积计算功的大小,功和时间的比值, 计算功率;
(2)根据力和距离的乘积,计算做功多少;根据重力和高度的乘积,计算有用功;
(3)根据有用功和额外功的和计算总功,结合距离,计算拉力。
30.【答案】父亲的功率更大。一般情况下父亲的体重更大,爬到同样高处,根据W=Fs=Gh
可知,父亲做的功更多;协同到达用时相同,根据
可知,父亲的功率更大。
【知识点】功率的计算
【解析】【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。
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教科版八年级物理下册11.3 功 功率 同步练习
一、单选题
1.(2022八下·沈河期末)如图所示,男孩提着滑板车在水平路面正常前行。下列有关说法中正确的是(  )
A.男孩正常行走的速度约
B.相对于手中的滑板车,男孩是运动的
C.男孩提着滑板车竖直向上的力没有对滑板车做功
D.男孩的鞋底有很多花纹的目的是增大压强
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;参照物及其选择;是否做功的判断
【解析】【解答】.人正常走路的速度在每分钟步,每步米,速度大约是,合,A不符合题意;
B.相对于手中的滑板车,男孩的位置没有发生变化,男孩是静止的,B不符合题意;
C.男孩提着滑板车在水平地面上前行,滑板车在力的方向上没有移动距离,该力对滑板车没有做功,C符合题意;
D.鞋底的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】相对于参照物,没有位置变化,物体是静止的;物体受力但在力的方向上没有距离,力对物体没有做功;增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力。
2.(2022八下·成都期末)中山舰是浓缩了“中国现代史”的一代名舰,它不仅对中国革命有着深远的意义,更是一座永恒的历史丰碑。在整体打捞中山舰过程中,利用“双驳抬撬、整体出水”的方案,即在沉船两侧各锚定一艘1500吨级的主抬驳船,驳船上各安装20台相同的卷扬机,用20根钢轨连接在卷扬机上编织成一张网。采取将舰体抬离江底一定高度,再向岸边横向移动一定距离的阶梯式反复起伏抬舰办法,成功的将中山舰全部打捞露出水面。如图所示。下列说法正确的是(  )
A.中山舰未露出水面打捞过程中,舰体所受浮力和液体压强保持不变
B.中山舰匀速向上直至完全露出水面过程中,卷扬机的功率保持不变
C.中山舰打捞至完全露出水面过程中,两驳船受到浮力保持不变
D.中山舰打捞至完全露出水面过程中,两驳船浸在水中深度逐渐变大
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用;液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.中山舰未露出水面打捞过程中,由于舰体排开水的体积保持不变,故舰体所受浮力不变,但是随着舰体慢慢向上,受到的液体压强会发生变化,A不符合题意;
B.中山舰匀速向上直至完全露出水面过程中,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知,中山舰所受的浮力变小;中山舰竖直向上做匀速直线运动,竖直方向上受力平衡,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力的作用,重力不变,浮力变小,所以拉力变大;速度不变,根据
可知,卷扬机的功率变大,B不符合题意;
CD.中山舰打捞至完全露出水面过程中。两驳船受到中山舰向下的压力将逐渐增大,故受到的浮力增大,故此时两驳船排开液体的体积增大,故浸在水中深度逐渐变大,C不符合题意;D符合题意。
故答案为:D。
【分析】液体密度一定时,深度变小,液体压强减小,排开液体的体积变小,浮力减小。
3.(2022八下·五华期末)如图所示是摄影师记录的运动员在冬奥会上滑雪时的情景。下列说法中正确的是(  )
A.运动员运动到最高点时重力势能最大
B.运动员从高处运动到低处时,重力不做功
C.运动员从低处运动到高处时,动能不断增加
D.运动员运动到最高点时受平衡力
【答案】A
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较;是否做功的判断
【解析】【解答】A.运动员运动到最高点时,质量不变,高度最高,重力势能最大,A符合题意;
B.运动员从高处运动到低处时,运动员在重力的方向上通过了距离,重力做功,B不符合题意;
C.运动员从低处运动到高处时,质量不变,速度变小,动能变小,C不符合题意;
D.运动员运动到最高点时,其运动状态发生了变化,受到的不是平衡力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体的重力势能和物体的质量、高度有关,物体的动能和物体的质量、速度有关;物体的运动状态改变时,受到非平衡力。
4.(2022八下·泰安期末)如图,木块在水平拉力作用下做直线运动,其中AB段表面铺着毛巾,BD段表面铺着棉布,木块在AC段一直做匀速直线运动,下列说法正确的是(  )
①物体在BC段所受的摩擦力与CD段所受的摩擦力一样大
②BC段拉力F2对物体所做的功大于AB段F1对物体所做的功
③BC段拉力F2对物体所做的功大于CD段拉力F3对物体所做的功
④BC段中,物体克服摩擦力做功为WBC,CD段中,物体克服摩擦力做功为WCD,WBC、WCD的大小无法比较
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.①③④都正确
【答案】A
【知识点】摩擦力的大小;功的计算及应用
【解析】【解答】①.同一物体在CD段和BC段对水平路面压力相同,且CD段和BC段的粗糙程度相同,所以物体在CD段所受的摩擦力和BC段所受的摩擦力一样大,故①正确;
②.BC段拉力F2对物体所做的功为
AB段拉力F1对物体做的功为
所以BC段拉力F2对物体所做的功大于AB段F1对物体所做的功,故②错误;
③.由图可知,CD段的拉力F3=2.8N,CD段的拉力F3对物体所做的功为
所以BC段拉力F2对物体所做的功大于CD段拉力F3对物体所做的功,故③正确;
④.物体在BC段做匀速直线运动,所以物体克服摩擦力做功为
CD段中,物体克服摩擦力做功为
WBC、WCD的大小可以比较,故④错误。
故答案为:A。
【分析】压力和接触面粗糙程度不变的情况下,滑动摩擦力不变;根据W=Fs,判断功的大小。
5.(2022八下·大洼期末)如图所示。跳水运动员站在跳板上弹起入水,下列说法正确的是(  )
A.运动员弹起向上运动的过程弹力对运动员做功
B.运动员从高处落下时重力势能转化为动能
C.运动员入水过程中浮力不变
D.运动员在水中向下运动是受到水的压强不变
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;是否做功的判断
【解析】【解答】A.运动员弹起向上运动的过程,没有受到弹力的作用,弹力对运动员没有做功,A不符合题意;
B.运动员从高处落下时,质量不变,速度增大,高度减小,动能增大,重力势能减小,故重力势能转化为动能,B符合题意;
C.运动员入水过程中,排开液体的体积变大,由阿基米德原理可知所受的浮力变大,C不符合题意;
D.运动员在水中向下运动,深度变大,由p=ρgh可知,受到水的压强变大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;质量不变,速度增大,高度减小,动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;排开液体的体积变大,由阿基米德原理可知所受的浮力变大;根据p=ρgh,判断压强的变化。
6.(2022八下·五华期末)一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动(不考虑空气阻力和钢索重力),货物运动的s-t图象如图所示,根据图象可知,下列判断中正确的是(  )
A.货物竖直向上运动时,4s时的速度小于10s时的速度
B.2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小
C.0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功
D.货物在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率保持不变
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别;是否做功的判断;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】解答:A. 从图象上看,0 6s和6s 12s物体以不同的速度做匀速直线运动,而0 6s过程中通过的路程是3m,6 12s的过程中通过路程为1m,因为相同时间内通过的路程越多,速度越大,因此0 6s过程中的速度大于6 12s的过程中的速度,即4s时的速度大于10s时的速度,A不符合题意;B. 根据图示可知,物体在0 6s以较大的速度做匀速直线运动,物体在6 12s的内以较小的速度做匀速直线运动,因为物体处于平衡状态,拉力都等于重力、相同,B符合题意;C. 从图中可以看出,0 6s过程中通过的距离为3m;6 12s的过程中通过的距离为1m;而拉力相同,由W=Fs可知,0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功;C不符合题意;D. 由于速度发生了改变,而拉力不变,根据P=Fv可知,在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率发生了改变;D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】路程和时间成正比时,是匀速直线运动;压力和接触面的粗糙程度相同时,物体受到的摩擦力相等。
7.(2022八下·成都期末)以下估测符合实际的是(  )
A.我们八年级下期物理课本受到的重力约为10N
B.将一枚鸡蛋举高1m做的功约5J
C.一个标准大气压大约能托起10m高的水柱
D.滑轮组的机械效率可以达到100%
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;大气压强的存在;机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A.八年级下期物理课本的质量约为200g,课本的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
A不符合题意;
B.将一枚鸡蛋举高lm做的功约为W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×1m=0.5J
B不符合题意;
C.一个标准大气压的数值约1.0×105Pa,大约能托起水柱的高度
C符合题意;
D.使用滑轮组时,总要做一些额外功,故其机械效率不可能达到100%,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据常见物体的重力、做功多少、大气压大小、机械效率的理解,结合数据解答。
8.(2022八下·大洼期末)下面一些物理量估值与实际情况相符的是(  )
A.一瓶矿泉水重约50N
B.一名普通中学生行走时,对地面的压强约为100Pa
C.中学生上4层楼克服重力做功约4500J
D.家庭轿车行驶时的功率大约15W
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;压强;功的计算及应用
【解析】【解答】A.一瓶矿泉水质量约,则它的重力约为5.5N,A不符合题意;
B.普通中学生的体重约为500N,小华在水平地面上行走时与地面的接触面积约为250cm2,所以小华在水平地面上行走时对地的压强约为
B不符合题意;
C.中学生的体重约450N,从一楼到四楼的高度约10m,中学生从一楼上到四楼克服自身重力做功约
C符合题意;
D.行驶时,家庭轿车的功率大约在100kW,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据公式G=mg及物体质量的估测,估测重力;根据重力及受力面积的估测,结合公式,确定压强;根据重力及高度的估测,结合公式W=Gh,确定功的大小;根据常见的功率值,估测功率。
9.(2022八下·新抚期末)如图所示,体重为700N的工人用滑轮组把重为300N的货物在4s内匀速提高2m,拉力为200N,不计绳重及摩擦,则下列说法正确的是(  )
A.工人拉力做功的功率为200W
B.滑轮组的机械效率为50%
C.工人对地面的压力为700N
D.工人用该滑轮组最多能提升1200N的货物
【答案】A
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.由图可知,承担货物重力绳子的段数n=2,绳端移动距离s=nh=2×2m=4m
拉力做的总功W总=Fs=200N×4m=800J
拉力的功率
A符合题意;
B.提高货物所做的有用功W有=Gh=300N×2m=600J
滑轮组的机械效率
B不符合题意;
C.提高货物时,工人受到竖直向下的重力与绳子对工人竖直向上的拉力、地面对人的支持力平衡,绳对工人的拉力与工人对绳的拉力是一对相互作用力,两力大小相等,由力的平衡可知,人的重力G人=F+F支
工人对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力,所以工人对地面的压力F压=F支=G人-F=700N-200N=500N
C不符合题意;
D.不计绳重及摩擦,当提高300N的货物时,动滑轮重力G动=nF-G=2×200N-300N=100N
工人对绳端拉力最大等于人的重力,即F大=G人=700N
所以工人用该滑轮组能提升货物的最大重力G大=nF大-G动=2×700N-100N=1300N
D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据滑轮组绳子的拉力和绳子移动的距离的乘积计算总功,根据物体的重力和高度的乘积计算有用功,有用功和总功的比值, 计算机械效率;利用功和时间的比值, 计算功率;根据物体受到的力计算合力。
10.(2022八下·乐亭期末)工人推着箱子在水平地面上匀速前进,如图所示。下列关于力对箱子是否做功的判断,其中正确的是(  )
A.重力对箱子做了功
B.地面的支持力对箱子做了功
C.工人对箱子的推力对箱子做了功
D.没有力对箱子做功
【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.重力的方向竖直向下,箱子在水平方向移动,箱子没有在重力的方向上通过一定的距离,重力对箱子没有做了功,A不符合题意;
B.地面的支持力垂直于地面向上,箱子没有在支持力的方向上通过一定的距离,支持力没有对箱子做了功,B不符合题意;
CD.工人对箱子的推力水平向右,箱子在推力的方向上通过一定的距离,工人对箱子的推力对箱子做了功,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
11.(2022八下·乐亭期末)小明两次分别用时60s、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
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】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,AC不符合题意;
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,B符合题意,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据,判断功的大小;根据,判断功率大小。
12.(2022八下·长春期末)如图所示,物体A分别在水平推力F1、F2的作用下,在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体运动的路程和时间图像如图乙所示,两次推力的功率分别为P1、P2,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】由图甲得,物体A在水平推力F1、F2的作用下都做匀速直线运动,物体A受到的水平推力等于物体A受到的摩擦力。物体A对水平地面的压力不变,与水平地面间的接触面粗糙程度不变,因此物体A受到的滑动摩擦力不变,由二力平衡的条件,故F1=F2;由图乙得,物体在力F1作用下速度较快,由
可知 ;A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】做匀速直线运动,物体受到的水平推力等于物体受到的摩擦力;压力不变,与水平地面间的接触面粗糙程度不变,摩擦力不变;根据,判断功率大小。
13.(2022八下·屯昌期末)下列所描述的情景中,人对物体做功的是(  )
A.人用力搬石头没有搬动
B.人借助动滑轮将重物从地面拉到高处
C.运动员踢出去的足球在草地上滚动
D.人背着书包沿水平方向做匀速直线运动
【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.人用力搬石头没有搬动,有力没有移动距离,所以人对石头没有做功,A不符合题意;
B.人借助动滑轮将重物从地面拉到高处,物体受到竖直方向的力,并且在力的方向上移动了距离,人对物体做功,B符合题意;
C.踢出去的足球在草地上滚动,是因为足球具有惯性,有移动距离无力,所以人对足球没有做功,C不符合题意;
D.人背着书包沿水平方向做匀速直线运动,人给书包一个向上的力,但书包向上没有移动距离,所以人对书包没有做功,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
14.(2022八下·巴彦期末)关于一些物理量的估计,下列数据最不合理的是(  )
A.一个中学生站在地面上,对地面的压力约为
B.一个标准大气压可以支持大约的水银柱
C.把一个鸡蛋举高,做的功大约是
D.一颗西瓜籽平放在手上,对手的压强约为
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用;大气压强的测量方法;功的计算及应用
【解析】【解答】A.中学生的质量约为,所以其重力是
站在水平地面上时对地面的压力
A正确,不符合题意;
B.一个标准大气压可以支持大约的水银柱,B正确,不符合题意;
C.一个鸡蛋的质量约是,其重力
把一个鸡蛋举高做的功
C错误,符合题意;
D.一颗西瓜籽的质量约,面积约,平放在手上,对手的压强
D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据F=G=mg,估测压力;一个标准大气压可以支持大约的水银柱;根据W=Gh=mgh,估测有用功;根据,估测压强值。
15.(2022八下·巴彦期末)下列现象中,力对物体做功的是(  )
A.甲图中人提箱子静止不动
B.乙图中人用力但没有推动木块
C.丙图中人提水桶沿水平地面匀速运动
D.丁图中人将箱子从地面抬到车箱上
【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.甲图中人提箱子静止不动,人用力,但箱子没有在力的方向上移动距离,没有做功,A不符合题意;
B.乙图中人用力但没有推动木块,因为没有在力的方向上移动距离,所以没有做功,B不符合题意;
C.人提水桶沿水平地面匀速运动,人给水桶一个竖直力,而水桶水平移动没有在力的方向上通过的距离,所以没有做功,C不符合题意;
D.人将箱子从地面抬到车箱上,给箱子一个力,并且在力的方向上通过了一段距离,人对箱子做了功,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
二、填空题
16.(2022八下·成都期末)图甲所示,超超在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,3s~6s内木箱所受摩擦力大小为   N,9s~12s内推力做功的功率大小为   W。
【答案】6;6
【知识点】功率计算公式的应用;力与图象的结合
【解析】【解答】由图丙所示,9s~12s内木箱做匀速直线,此时推力与木箱所受摩擦力是一对平衡力。由图乙知,9s~12s内木箱所受推力6N,所以木箱所受摩擦力大小为6N。3s~6s内木箱做加速运动,压力和接触面的粗糙程度不变,所受摩擦力大小不变,3s~6s内木箱所受摩擦力是6N。
9s~12s内木箱的速度为1m/s,推力做功的功率大小为
【分析】匀速直线运动时,物体受到平衡力,二力平衡时,摩擦力等于推力;根据力和速度的乘积,计算功率大小。
17.(2022八下·大洼期末)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程--时间图像如图所示,则根据图像分析可知:
两次物体所受的拉力:F1   F2; 0~8s两次拉力对物体所做的功:W1   W2;0~8s两次拉力对物体所做功的功率:P1   P2(填:大于、小于、等于、无法判断)
【答案】等于;大于;大于
【知识点】功率大小的比较;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】根据题意知道,同一物体,则重力不变,对水平面的压力不变;在同一水平面上运动,则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;由图像知道,两次物体都做匀速直线运动,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
由图像知道,0~8s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又因为两次拉力相等,根据W=Fs知道,两次拉力对物体所做的功W1>W2
0~8s,时间相同,且W1>W2,由 知道,0~8s两次拉力对物体做功的功率P1>P2
【分析】压力和接触面的粗糙程度相同,物体受到的摩擦力相等;做匀速直线运动,根据物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;根据W=Fs,判断功的大小;根据,判断功率的大小。
18.(2022八下·沈河期末)如图所示,小亮将一个重为3N的物块从斜面底端匀速拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为1.25N。物块沿斜面移动的距离s=2m,上升的高度h=0.7m。则小亮对物块做的有用功是   J,总功是   。
【答案】2.1;2.5J
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】小亮对物块做的有用功
拉力做的总功
【分析】根据物体的重力和高度的乘积,计算有用功;根据拉力和距离的乘积,计算总功。
19.(2022八下·锦州期末)某国产品牌电动汽车备受人们青睐。该车及乘客总质量为1.8t。在平直公路上以60km/h的速度匀速行驶时,所受的阻力是车总重的0.1倍。此时汽车的功率为   kW,行驶10min牵引力做的功为   J,重力做的功为   J。
【答案】30;1.8×107;0
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】车及乘客总质量为1.8t=1800kg
所受的阻力是车总重的0.1倍,所以阻力f=0.1G车=0.1m车g=0.1×1800kg×10N/kg=1800N
汽车做匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是平衡力,由二力平衡条件得到牵引力F=f=1800N
汽车的速度
根据
得到此时车的功率
行驶10min牵引力做的功W=Pt=30000W×10×60s=1.8×107J
汽车是在水平路面上行驶,在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为零。
【分析】根据质量计算重力,结合摩擦力和重力关系,计算摩擦力;利用力和速度的乘积计算功率大小;物体受力但没有移动距离,力没有做功。
20.(2022八下·乐亭期末)要测量某运动员在一次攀岩比赛中克服重力做功的功率,需要测量的物理量有:人的质量m、   、   ,测得的功率表达式为   。
【答案】攀岩高度h;攀岩时间t;
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】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,克服重力的功率为
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。
【分析】根据公式,确定需要测量的物理量及功率表达式。
21.(2022八下·屯昌期末)小强用100N的水平推力推着重力为300N的小车,30s内在水平地面上匀速前进了15m,在此过程中小强对小车做的功为   J,重力做的功是   J,小强做功的功率为   W。
【答案】1500;0;50
【知识点】功率的计算;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】根据W=Fs知道小强对小车做的功是W=Fs=100N×15m=1500J
因为重力的方向竖直向下,物体没有在竖直方向上通过距离,所以重力对物体没有做功,重力做功为0J;小强对小车做功的功率是
【分析】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。
22.(2022八下·朝阳期末)如图为修建地铁时搬运建筑材料的机械示意图,此滑轮组在2min内将质量为0.48t的建筑材料匀速提升12m,此过程中拉力做的功为7.92×104 J,则拉力为   N,该滑轮组的机械效率为   ,要提高该装置的机械效率可以采取的措施有   。(写出一条即可)(不计绳重及摩擦)
【答案】2200;72.7%;增大提升建筑材料的重力
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知,滑轮组承担重量的绳子股数为n=3,则绳子自由端移动的距离为
由可得,拉力的大小为
拉力做的有用功为
该滑轮组的机械效率为
不计绳重及摩擦,滑轮组的机械效率为
据此可知,若使用原来的滑轮组,动滑轮重力不变,在额外功一定时,通过增大提升建筑材料的重力来增大有用功,可以提高滑轮组的机械效率;若提升同样的建筑材料,在有用功一定时,可以通过减小动滑轮重力来减小额外功,可以提高滑轮组的机械效率。
【分析】根据功和距离的比值, 计算力大小;根据重力和高度的乘积计算有用功;有用功和总功的比值, 计算机械效率;增大物体的重力或减小动滑轮的重力,可以提高机械效率。
23.(2022八下·永吉期末)超市里,顾客推着重为180N的购物车,10s内水平匀速前进了20m,若水平推力为20N,在此过程中,重力对购物车做的功为   J,推力的功率为   W。
【答案】0;40
【知识点】功率计算公式的应用;是否做功的判断
【解析】【解答】由做功的两个必要因素①有力作用在物体上;②物体在这个力的方向上移动了距离。由题意知物体在重力的方向上没有移动距离,所以重力对购物车做的功为0J。
推力对购物车做的功为
推力的功率为
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;根据,可求出功率。
24.(2022八下·乐亭期末)小明用20N的水平推力,用时5s将重150N的购物车沿水平地面向前推动10m,则推力对购物车做功   J,重力对购物车做功   J,推力做功的功率   W。
【答案】200;0;40
【知识点】功率计算公式的应用;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】推力对购物车做功W=Fs=20N×10m=200J
购物车在水平地面上移动10m,重力的方向竖直向下,购物车没有在重力的方向上移动距离,所以重力不做功,即购物车的重力做功为0J。
推力做功的功率
【分析】根据W=Fs,计算推力对购物车做功;功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;根据,求出功率大小。
25.(2022八下·新抚期末)如图所示,在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力为2N,斜面长s=1.2m,斜面高h=0.3m。在这一过程中,重物提升h所做作的有用功为   J;克服摩擦所做的额外功为   J;这个斜面的机械效率为   。
【答案】1.5;0.9;62.5%
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】重物提升h所做作的有用功为W有=Gh=5N×0.3m=1.5J
所做的做功为W总=Fs=2N×1.2m=2.4J
克服摩擦所做的额外功为W额外=W总-W有=2.4J-1.5J=0.9J
斜面的机械效率为
【分析】根据物体的重力和高度的乘积计算有用功;利用拉力和距离的乘积计算总功,有用功和总功的比值, 计算机械效率。
三、作图题
26.如图甲所示,用弹簧测力计拉动水平面上的物块,拉力大小和物块的速度随时间变化情况分别如图乙、丙所示。请在图丁中画出拉力的功率随时间变化的图象。(注:P=Fv)
【答案】解:如图所示:
【知识点】功率计算公式的应用;力与运动的关系;力与图象的结合
【解析】【解答】由图乙可知,物块在0到1s受到的拉力为5N, 1s到2s受到的拉力为4N,由图丙可知,物块在0到1s的速度由0增大到0.4m/s,1s到2s的速度恒为0.4m/s,由公式 可得,0到1s的功率与速度的关系为
当t=1s,v=0.4m/s时,功率P=2W。1s到2s的功率为
故0到1s的图像为经过原点及点(1s,2.0W)的线段,1s到2s的图像为P=1.6W的平行于t轴的线段,如下图所示:
【分析】根据物体不同时间受到的力的大小和速度的变化,分析力的大小;根据物体受到的力和速度的乘积,计算功率的大小。
四、实验探究题
27.(2021八下·浦东期末)为了研究拉力做功的快慢,某同学设计了如下的实验进行研究:他把不同质量的物体匀速提升不同的高度,同时测出相应的所用时间,记录的实验数据如下表所示。他把数据分为三组,每组实验的做功快慢相同,三组做功快慢不同,第一组最快、第二组其次、第三组最慢。
表一
第一组 表二
第二组 表三
第三组
实验序号 拉力(牛) 提升高度(米) 功(焦) 所用时间(秒) 实验序号 拉力(牛) 提升高度(米) 功(焦) 所用时间(秒) 实验序号 拉力(牛) 提升高度(米) 功(焦) 所用时间(秒)
1 25 0.80 20 2 4 50 0.20 10 2 7 10 0.50 5 2
2 60 0.50 30 3 5 80 0.25 20 4 8 40 0.25 10 4
3 200 0.20 40 4 6 100 0.30 30 6 9 100 0.20 20 8
(1)分析比较实验序号   的数据及相关条件,可得出的初步结论是:做相同的功,物体所用时间越短,做功越快;
(2)分析比较实验序号1与4与7(或3与5与8)的数据及相关条件,可得出的初步结论   ;
(3)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论;
a.分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象,可得出:物体做的功与所用时间的   相同,   相同;
b.分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象,可得出:   。
(4)由此物理学中引入   这一新的物理量来表示物体做功的快慢,单位是瓦。
【答案】(1)1与5与9(或2与6,或4与8)
(2)做功时间相等时,所做的功越多,做功越快
(3)比值;做功快慢;物体做的功与所用时间的比值越大,做功越快
(4)功率
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】(1)要得到“做相同的功,电动机所用时间越短,做功越快”的结论就要让拉力做的功相同,因此观察表格中数据可知1与5与9(或2与6,或4与8)符合要求。
(2)分析1与4与7(或3与5与8)可以发现,时间相同,做的功不同,做功多的说明做功快,由此得出结论:做功时间相等时,所做的功越多,做功越快。
(3)分析表一或表二或表三可知,在做功时间和做功多少都不一样的情况下,做功的快慢是一样的,求出功与时间的比值可以发现,每一组比值是相同的,由此得出: 物体做的功与所用时间的比值相同,做功快慢相同。
综合分析表一、表二和表三,可以发现表一、表二、表三中功和时间的比值是不同的,而做功的快慢也是不同的,第一组比值最大,做功最快、第二组比值较大,做功较快、第三组比值最小,做功最慢。由此得出:物体做的功与所用时间的比值越大,做功越快。
(4)表示物体做功的快慢的物理量叫功率,其大小等于功与时间的比值。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,做功相同时,花费的时间越短做功越快,做功时间相同时,做功越多做功越快;物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。
28.(2021八下·闵行期末)为了研究运动物体对其他物体做功本领的强弱与哪些因素有关,某物理学习小组利用原长为 的弹簧、光滑轨道等器材进行实验,如图1所示。他们将不同物体从轨道的同一位置静止释放,使物体在水平面上以一定的速度冲向同一弹簧,弹簧压缩程度最大时如图2(a)、(b)、(c)所示,此时弹簧的长度分别为 、 、 。(已知 , )
(1)图2中运动物体对其他物体做功本领最弱的物体是   ,理由是   

(2)比较图2   实验过程及相关条件,可得出的结论是   

【答案】(1)甲;图2(a)图弹簧被压缩的程度最小,具有的弹性势能最小
(2)甲、乙;物体的动能越大,做功的本领就越强
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】(1)图2中,物体对弹簧做功,将物体的动能转化成弹性势能,由 可知,图2(a)图弹簧被压缩的程度最小,具有的弹性势能最小,说明图2中运动物体对其他物体做功本领最弱的物体是甲。
(2)比较甲、乙实验过程,质量不同的物体从同一高度滑下,滑到底端时动能不同,对弹簧做的功也不同,由此可得结论:物体的动能越大,做功的本领就越强。
【分析】(1)发生形变的弹性体具有弹性势能,弹性形变越大,弹性势能就越大;
(2)物体的动能越大,说明外界做功本领越大。
五、计算题
29.(2022八下·呼和浩特期末)如图,为某高架桥的部分路段示意图,水平路面AB=200m、斜坡BC=120m、坡高CD=6m。搭载乘客后总重为G=0.5×105N的公交车,当它以恒定功率P1匀速通过AB段时,用时t1=20s;以恒定功率P2匀速通过BC段时,用时t2=16s。公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍。求:
(1)公交车通过AB段时,牵引力的功率P1;
(2)公交车通过BC段时,克服重力和阻力做的功;
(3)公交车通过BC段时,牵引力的大小。
【答案】(1)解:公交车在AB段行驶时受到的阻力f=0.01G=0.01×0.5×105N=5×102N
因为公交车匀速直线行驶,所以牵引力和阻力是平衡力,牵引力的大小F1=f=5×102N
则牵引力F1的功率
答:公交车通过AB段时,牵引力的功率P1为5×103W;
(2)解:由题知,公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力相等,公交车通过BC段时,克服阻力做的额外功W额外=fsBC=5×102N×120m=6×104J
克服重力做的有用功W有用=GhCD=0.5×105N×6m=3×105J
答:公交车通过BC段时,克服重力和阻力做的功分别为3×105J、6×104J;
(3)解:公交车通过BC段时牵引力做的功WBC=W有用+W额外=6×104J+3×105J=3.6×105J
牵引力
答:公交车通过BC段时,牵引力的大小为3×103N。
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据摩擦力和重力关系,计算摩擦力;根据力和距离的乘积计算功的大小,功和时间的比值, 计算功率;
(2)根据力和距离的乘积,计算做功多少;根据重力和高度的乘积,计算有用功;
(3)根据有用功和额外功的和计算总功,结合距离,计算拉力。
六、简答题
30.(2021八下·侯马期末)小亮的父母都是志愿者协会成员。在植树季节里,小亮的父母利用周末时间参加了志愿者协会的活动,带领小亮一同去紫金山植树。从山脚出发,一家人协同到达山上的植树点。一般情况下,家庭成员中谁的登山功率更大呢?为什么?
【答案】父亲的功率更大。一般情况下父亲的体重更大,爬到同样高处,根据W=Fs=Gh
可知,父亲做的功更多;协同到达用时相同,根据
可知,父亲的功率更大。
【知识点】功率的计算
【解析】【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。
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