人教版八年级下物理“举一反三”变式练习——11.2功率

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人教版八年级下物理“举一反三”变式练习——11.2功率
一、功与功率的辨析：功表示做功多少，功率描述做功快慢
1．（2023·澄城模拟）如图，用大小相等的拉力F，分别沿竖直方向和水平方向拉物体，物体的运动方向始终和拉力方向保持一致。已知运动时间tab>tcd，运动距离sab=scd，比较（a）（b）两种情况下拉力所做的功和功率（　　）
A．ab段做的功较多 B．ab段和cd段做的功一样多
C．ab段功率较大 D．ab段和cd段功率一样大
【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】AB．根据可知，拉力相同，在力的方向上移动的距离相同，Ab段和cd段做的功一样多，A不符合题意；B符合题意；
CD．可知，ab段和cd段做的功一样多，运动时间tab>tcd，Ab段功率较小，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据公式，可比较做功多少；根据公式，可比较功率大小。
2．（2023九上·阜宁期末）如图所示，一个物体在空中下落，速度越来越大，相继经过A，B，C三点，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1、功率P1，在BC段重力做功W2、功率P2，则（　　）
A．W1>W2，P1>P2 B．W1C．W1=W2，P1>P2 D．W1=W2，P1【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】物体在AB和BC段，距离相同，重力相同，根据W=Gh，重力做功相同，所以W1=W2；物体在下落过程中，速度越来越大，即AB段的速度v1小于BC段的速度v2，因为AB=BC，所以经过AB段的时间t1大于BC段的时间t2，又因为W1=W2，根据 可知，P1ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据公式W=Gh，可比较做功大小；根据公式，可比较功率大小。
3．（2022九上·苏州期中）如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1 < G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1　 　W2（选填“>”、“<”或“=”），P1　 　P2（选填“>”、“<”或“=”）。
【答案】<；<
【知识点】功率大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】假设最高点与最低点之间的高度差为h，则从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为
因为G1 < G2，所以W1 < W2。
因为小华和小红同时荡秋千，因而设从最高点下摆道最低点的过程所用时间均为t，所以小华和小红的重力做功的功率分别为
又因为W1 < W2，所以P1 < P2。
【分析】根据重力和高度的乘积计算做功多少；根据功和时间的比值，计算功率。
4．（2022九上·玄武期中）甲、乙两人在相同的水平路面上，用水平推力分别以1m/s和0.5m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．甲的推力大于乙的推力 B．甲、乙做功相等
C．甲、乙做功的功率相等 D．推动过程中木箱的动能相同
【答案】B
【知识点】功率大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】A．根据题意知道，两次运动过程中接触面的粗糙程度相同、压力大小相同，所以木箱在两种情况下受到的摩擦力相同，因为均做匀速直线运动，木箱处于平衡状态，推力等于摩擦力，所以两次对木箱的推力相等，即F甲＝F乙
A不符合题意；
B．又知木箱运动的距离相等，由W＝Fs知道，甲、乙两人对木箱做功相等，即W甲＝W乙
B符合题意；
C．甲的速度大于乙的速度，由于
甲的功率大于乙的功率，即P甲＞P乙
C不符合题意；
D．甲的速度大于乙的速度，物体的质量不变，所以推动过程中木箱的动能不相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】压力和接触面的粗糙程度相同时，物体受到的摩擦力相等；匀速直线运动的物体受到平衡力的作用；根据物体受到的力和距离的乘积计算做功多少；功率表示做功的快慢。
5．（2022九上·金坛期中）如图所示，光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，所做功的功率分别为P1和P2，则（　　）
A．F1P2 B．F1>F2，P1C．W1>W2，P1=P2 D．W1=W2，P1=P2
【答案】D
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】因为斜面光滑，且同一重物被匀速地从底部被拉到顶部，所以W1=W2=Gh
又因为 ，
且AB>AC，所以F1因为 ，且W1=W2，t1=t2，所以P1=P2
D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】使用斜面可以省力，斜面越长越省力；功和时间的比值， 计算功率大小。
二、功率原始公式的应用
6．（2023·天桥模拟）如图为一款太阳能概念车，是一种用太阳能来驱动的汽车，通过硅太阳能电池将太阳能转化为电能并驱动汽车前进。相比传统热机驱动的汽车，太阳能电池使用方便，经久耐用，不污染环境。该车在水平路面沿直线匀速行驶，5min内通过了6km的路程，若行驶过程中的牵引力为250N，请通过计算回答，此过程中。
（1）该车的运动速度多大
（2）牵引力做的功是多少
（3）牵引力做功功率多大
【答案】（1）解：该车的运动速度为
答：该车的运动速度是20m/s；
（2）解：牵引力做的功是
答：牵引力做的功是1.5×106J；
（3）解：牵引力做功功率为
答：牵引力做功功率是5000W。
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出速度；
（2）根据公式W=Fs，可求出功；
（3）根据公式，可求出功率。
7．（2023·济南模拟）在万物皆可外卖的时代，外卖拯救了无数人的胃和无数“出门困难户”。某骑手现接到一个订单，从商家到顾客距离为3km，他用时10min将货送到了顾客手里，假设这个过程中电动车匀速直线行驶，受到的阻力为40N，g取10N/kg，则：
（1）电动车做了多少功；
（2）电动车的功率是多少。
【答案】（1）解：因为这个过程中电动车匀速直线行驶，所以，由二力平衡条件可知，电动车的牵引力F=f=40N
电动车做的功W=Fs=40N×3×103m=1.2×105J
答：电动车做的功为1.2×105J；
（2）解：电动车的功率
答：电动车的功率是200W。
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据公式 W=Fs ，可求出功；
（2）根据公式，可求出功率。
8．（2023·桂平模拟）上海自主研发了一种氧燃料汽车质量是2t，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，5min内在水平路面上匀速直线行驶了9000m。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍。求：
（1）汽车的速度；
（2）汽车牵引力；
（3）汽车牵引力功率。
【答案】（1）解：汽车的速度为
答：汽车的速度是30m/s；
（2）解：汽车受到的重力为G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N
因为汽车做匀速直线运动，汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，所以汽车受到的牵引力F=f=0.2G=0.2×2×104N=4000N
答：汽车牵引力是4000N；
（3）解：汽车牵引力所做的功为W=Fs=4000N×9000m=3.6×107J
汽车牵引力的功率为
答：汽车牵引力功率是1.2×105W。
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据路程和时间的比值， 计算速度；
（2）根据质量计算重力，根据摩擦力和重力关系，计算摩擦力大小；
（3）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。
9．（2022九上·镇江期中）在水平地面上，工人师傅沿水平方向用100N的力推着重为500N的箱子匀速前进，箱子在5s内移动了12m，在这个过程中，箱子的重力做功为 　 　J，推力所做的功为 　 　J，推力做功的功率为
　 　W。
【答案】0；1200；240
【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】重力的方向是竖直向下的，物体在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J。
推力做功为
推力做功的功率为
【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；根据公式W=Fs，可求出做功大小；根据公式。可求出功率大小。
10．（2022九上·西安期中）在水平地面上，小明在10s内用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进了5m，则小明对小车做功为　 　J，功率为　 　W，重力做功为　 　J。
【答案】250；25；0
【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】解：拉力做的功：W＝Fs＝50N×5m＝250J；拉力做功的功率： 。重力的方向是竖直向下的，而小车是在水平方向上移动了5m，没有在重力方向上移动距离，所以重力做功为0J。
【分析】根据公式W＝Fs，可求出拉力做的功；根据公式，可求出功率；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。
三、功率推导公式的应用
11．（2023·芜湖模拟）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为100N，在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率是 　 　W。
【答案】100
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为100N，由图象可知，在4s~8s内木箱匀速行驶的速度v=1m/s，则在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率
【分析】根据物体受到的力和速度的乘积，计算功率大小。
12．（2023·瑶海模拟）如图甲所示，水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，其F-t和v-t图像分别如图乙和图丙所示。由图像可知（　　）
A．0~3s内，推力对物体做功9J
B．t=5s时，物体受到的摩擦力是9N
C．9~12s内，推力F对物体做功的功率为6W
D．9~12s内，物体克服摩擦力做的功是6J
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】A．由图丙可知，0～3s物体的速度为0，处于静止状态，因此推力对物体做的功为0J，A不符合题意；
B．由图丙可知，9～12s内物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由图乙可知，此时水平推力为6N，根据二力平衡条件可知，此时物体在水平方向上受到的推力、摩擦力是一对平衡力，因此物体受到的滑动摩擦力
由图丙可知
时物体加速运动，受到滑动摩擦力的作用，由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都不变，所以物体所受的滑动摩擦力不变，因此
时，物体受到的摩擦力仍然是6N，B不符合题意；
C．由图丙可知，9～12s内物体的速度为1m/s，则9～12s内，推力F对物体做功的功率为
C符合题意；
D．由
可知，9～12s内物体运动的距离为
则9～12s内，物体克服摩擦力做的功为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体受力，但没有移到距离，力对物体没有做功；根据物体受到的力和在力的方向上移到距离的乘积，计算做功多少；根据物体受到的力和速度的乘积，计算功率的大小；根据速度和时间的乘积计算露出，根据力和距离的乘积，计算做功。
13．（2023·全椒模拟）如图所示，国产新能源汽车深受消费者青睐，相比传统燃油汽车，电动汽车具有无尾气排放、噪音小、起步快等优点。某款新能源汽车整车质量为2250kg，该电车沿平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时，所示的摩擦阻力为整车重力的0.15。
（1）若整车轮胎与地面的接触面积为20dm2，请计算该电车静止在水平地面上时对地面的压强大小；（g取10N/kg）
（2）求当该电车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶时，其牵引力做功的功率大小。
【答案】（1）解：车的重力G=mg=2250kg×10N/kg=22500N
电车静止在水平地面上时，对地面的压力F压=G=22500N
整车轮胎与地面的接触面积S=20dm2=0.2m2
该电车静止在水平地面上时对地面的压强
答：该电车静止在水平地面上时对地面的压强是1.125×105Pa
（2）解：由题意可知：电车沿水平路面做匀速直线运动时，水平方向上受到一对平衡力作用，即所受的牵引力F=f=0.15G=0.15×22500N=3375N
牵引力做功的功率
答：当该电车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶时，其牵引力做功的功率是67500W。
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）根据公式 F压=G=mg及 ，可求出压强；
（2）根据公式 F=f=0.15G 及P=Fv，可求出功率。
14．（2023·南海模拟）2020年伊始，千灯湖公园无人驾驶观光电动巴士（如图所示）免费对市民开放。行程设置“健身体育公园站”和“千灯湖站”两个站点，往返路程3.6km，单程行驶时间15min，电动巴士参数如下表。（g=10N/kg）求：
型号 XMBW43BEVS
整车质量 2400kg
满载最大运营速度 36km/h
额定载客人数 14 人
CATL 动力电池容量 50kW·h
（1）无人驾驶巴士单程行驶平均速度多大？
（2）无人驾驶巴士轮胎与地面接触的总面积为0.2m2，空车静止在水平路面上时对路面的压强是多少？
（3）假设乘客平均体重为50kg，无人驾驶巴士满载并以最大运营速度水平匀速直线行驶时，所受到的阻力是总重力的0.05倍，牵引力功率多大？
【答案】（1）解：无人驾驶巴士单程行驶平均速度
答：无人驾驶巴士单程行驶平均速度7.2km/h；
（2）解：空车对水平路面上时对路面的压力是
压强为
答：空车静止在水平路面上时对路面的压强是1.2×105Pa；
（3）解：无人驾驶巴士满载时，乘客的重力
巴士水平匀速直线行驶时，牵引力等于阻力，为
由表中信息可知，满载最大运营速度是36km/h，即10m/s。所受到的阻力是总重力的0.05倍，牵引力功率
答：牵引力功率1.55×104W。
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）根据路程和时间的比值， 计算速度；
（2）根据质量可以计算重力，根据压力和受力面积的比值， 计算压强；
（3）根据摩擦力和重力关系，计算摩擦力；利用力和速度的乘积，计算功率大小。
15．（2023·谯城模拟）某型号汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力为2000N，则汽车行驶过程中发动机的功率为　 　W。
【答案】4×104
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】因为汽车做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，发动机的牵引力
则发动机的功率
【分析】根据力和速度的乘积，计算功率的大小。
四、功率的测量
16．（2023九上·新沂期末）一位同学从一楼走到三楼，要估测他上楼的功率，下列数据中不需要测量的是（　　）
A．体重 B．楼高 C．上楼时间 D．上楼步数
【答案】D
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】自己上楼时的功率为
需要测量的物理量是小明的体重、楼层的高度、上楼时所用的时间，不需要测量上楼步数，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据公式，确定需要测量的物理量。
17．（2022九上·姜堰期中）小明想测出自己从一楼跑到三楼做功的功率。
（1）需要的测量工具有：磅秤、刻度尺、　 　；
（2）小明测量的物理量如下，其中多余的是______；
A．测出自身的质量m B．测出一楼到三楼的竖直高度h
C．测出楼梯的总长度L D．测出上楼所用的时间t
（3）小明爬楼功率的表达式为P＝　 　（用方案中所给物理量的符号表示）；
（4）小华想和小明比一比谁从一楼爬到三楼的功率大，必须测量的物理量有：他们自身的质量和他们的　 　。
【答案】（1）秒表
（2）C
（3）
（4）爬楼的时间
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】（1）根据 知，实验中要用秒表来测量从一楼到三楼所用的时间。
（2）计算功率需要知道做的总功和所用时间，根据 可知需要测量的是小明的质量、楼高，最后算出上楼的功率P，不需要测量的是楼梯的长度L。ABD符合题意，C不符合题意。
故答案为：C。
（3）小明同学爬楼功率的表达式为
（4）小华想和小明比一比谁从一楼爬到三楼的功率大，即楼的高度相等，根据
可知需要测量所用的时间和他们自身的质量。
【分析】（1）实验中要用秒表来测量从一楼到三楼所用的时间；
（2）根据 可知需要测量的是小明的质量、楼高，最后算出上楼的功率P，不需要测量的是楼梯的长度L；
（3）爬楼功率的表达式为 ；
（4）根据 ，可知需要测量所用的时间和他们自身的质量。
18．（2022九上·江都月考）学习了功率的知识后，小明和小亮两位同学想测量自己通常情况下爬楼的功率，他们测试前设计了如下问题，请你帮忙补充完整。
（1）实验原理：　 　；（写出公式）
（2）需要测量的物理量有质量m、　 　、　 　；（写出物理量及表示物理量的字母）
（3）需要的测量器材有磅秤、　 　、　 　；
小文和小亮都觉得测功率需要多次实验，他们给出了以下2种方法。
小文：每天测1次自己正常爬楼的功率，一星期后把测得的所有值取平均值；
小亮：在2h内不间断地爬楼n次，最后求出n次爬楼的平均值。
（4）其中，　 　（小文/小亮）求得的值能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率，若换用另一种方法，最终求得的值将比通常情况下的功率值偏　 　（大/小）。
【答案】（1）
（2）楼高h；时间t
（3）米尺；秒表
（4）小文；小
【知识点】功率的计算；功率的测量实验
【解析】【解答】（1）上楼的过程就是克服重力做功的过程，爬楼的功率
（2）根据以上公式可知，只要用台秤测出他的质量m、用米尺测量出楼高h、用秒表测量出上楼的时间t即可。
（3）由（2）可知需要的测量工具有磅秤、米尺和秒表。
（4）若在2h内不断地爬楼n次，由于受到体力的影响，爬楼的时间会越来越长，爬楼的功率会越来越小，最终求得的值将比通常情况下的功率值偏小；因此，按照小文的方法求得的值能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率。
【分析】（1）测量功率时，根据质量计算重力，结合高度计算有用功，功和时间的比值， 计算功率；
（2）测量物体的功率时，需要测量质量、高度和时间；
（3）磅秤可以测量质量，秒表测量时间，刻度尺测量高度；
（4）测量自己的运动功率，利用每天测量的方法更符合实际。
19．（2022九上·高港月考）学习了功率知识后，小明和小亮两位同学想测量纸锥下落时重力做功的功率，请你帮忙将实验过程补充完整。
（1）实验原理是：　 　（写公式）。
（2）需要测量的物理量有下落时间、　 　和　 　（写出物理量）。相应的测量工具为秒表、　 　和　 　。
（3）如图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片，照相机每隔0.2s曝光一次，若测得纸锥在A、B两位置间的实际 距离为6.40cm，则此AB过程中，纸锥的下落速度为　 　cm/s。
（4）下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图像中正确的是　 　
【答案】（1）P=
（2）落高度；纸锥质量；刻度尺；托盘天平
（3）16
（4）C
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】(1)测量功率的原理就是依据了功率的计算公式
(2)根据实验的要求可知，需要测量的物理量有下落时间、下落高度和纸锥质量。相应的测量工具为秒表、刻度尺和托盘天平；
(3)纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40cm，时间为0.2s×2=0.4s，则此AB过程中，纸锥的下落速度为
(4)由功率公式可得 ，纸锥的重力不变，由图可知，速度v先变快后不变，故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变，故只有C的图象符合题意。
【分析】（1）测量功率的原理就是：；
（2）根据实验的要求可知，需要测量的物理量有下落时间、下落高度和纸锥质量。相应的测量工具为秒表、刻度尺和托盘天平；
（3）根据，计算速度大小；
（4）根据，选择对应的图像。
20．（2021九上·惠州期中）跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小宇同学想利用所学的物理知识估测自己平时跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。
（1）用　 　（填测量器材）测量　 　（填物理量与其对应字母）。
（2）估测自己平均每次跳起的高度 h。
用　 　（填测量器材）记录跳 n 次所用的　 　（填物理量与其对应字母）。
（3）数据处理：平均功率 P=　 　（用上述的物理量表示）。
（4）比较两人跳绳的平均功率大小（假设两人跳起的平均高度相同），则（　　）
A．跳绳的快慢相同，体重大的功率大
B．跳绳的快慢相同，跳的时间长的功率大
C．体重相同，跳的个数越多的功率越大
D．体重相同，跳的时间越长的功率越大
【答案】（1）体重计（台秤、电子秤等）；该同学的质量 m
（2）秒表；时间 t
（3）
（4）A
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】（1）估测跳绳时克服重力的平均功率，需要知道该同学的重力，根据G=mg可知，需要用体重计（台秤、电子秤）测出该同学的质量m。
（2）测跳绳的功率，需要利用功和做功的时间来进行计算，所以，要用秒表记录跳n次所用的时间t。
（3）由上可知，该同学平均每次跳起的高度h，则跳n次克服重力所做的总功为
跳绳的平均功率为
（4）AB．跳绳的快慢相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，与跳的时间长短无关。A符合题意，B不符合题意；
CD．体重相同时，比较功率的大小需要在相同时间内比较跳绳的个数或者相同的跳绳个数比较时间长短。CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）质量功率时，需要测量质量；
（2）利用秒表测量时间；
（3）根据物体的质量计算重力，根据重力和高度的乘积计算做功多少，功和时间的比值， 计算功率；
（4）当时间相同时，物体的质量越大， 重力越大， 功率越大。
五、综合训练
21．（2023·天长模拟）一辆质量为2t的四轮新能源汽车，每个车轮与地面的接触面积为200cm2，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动了200m，恰好达到最大速度，接着匀速运动25s后，关闭发动机，滑行100m停下，其图像如图所示，已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍。（g取10N/kg）求：
（1）汽车静止在水平路面上对路面的压强；
（2）整个过程中发动机所做的功；
（3）汽车运动的最大速度v。
【答案】（1）解：汽车静止在水平路面上对路面的压力
汽车静止在水平路面上对路面的压强
答：汽车静止在水平路面上对路面的压强为2.5×105Pa；
（2）解：由题意可知，整个过程中发动机的工作时间
且在这段时间内发动机的功率不变，由可得，整个过程中发动机做的功W=Pt=80×103W×40s=3.2×106J
答：整个过程中发动机所做的功为3.2×106J；
（3）解：全程中汽车的所受阻力f=0.2G=0.2×2×104N=4×103N
因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，汽车的牵引力F=f=4×103N
由
可得，汽车的最大速度
答：汽车运动的最大速度v为20m/s。
【知识点】功率计算公式的应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出压强；
（2）根据公式 W=Pt ，可求出功；
（3）根据公式，可求出速度。
22．（2023·天河模拟）世界杯历史上第一座可完全拆解、可再利用的体育场“974球场”，由974个“中国造”的集装箱拼装而成，如图是运载集装箱时的简化图（忽略空气阻力）（g=10N/kg）将质量为30t的集装箱匀速水平向右移动经过B点，到达C点后用时10s匀速下降到D点，求集装箱：
（1）从A到D过程，重力做的功？
（2）从C到D过程，重力做功的功率？
【答案】（1）解：集装箱的重力
由简化图可知，从A到C的过程中，集装箱沿着水平方向移动，没有在重力方向上移动距离，因此A到C的过程中，重力不做功，从C到D的过程中，集装箱沿着重力方向下降的高度h=6m，则从C到D的过程中，重力做的功
答：从A到D过程，重力做的功为1.8×106J；
（2）解：从C到D的过程中，重力做功的功率
答：从C到D过程，重力做功的功率为1.8×105W。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量，计算重力；根据重力和高度的乘积计算做功多少；
（2）根据功和时间的比值， 计算功率。
23．（2023·南昌模拟）为充分发挥考试对增强青少年体质积极导向作用，很多城市把跳绳（如图所示）列入了初中体育学业水平测试项目。某初三学生1min完成了180次跳绳，以下相关估测不符合实际的是（　　）
A．学生质量可能是50kg B．每次跳起的高度约为4cm
C．学生1min做功约为20J D．学生做功的功率约为70W
【答案】C
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．成年人的质量约为60 kg，大多数初三学生的质量约为50kg，符合实际，A不符合题意；
B．跳绳每次起跳的高度约为4cm～5cm，符合实际，B不符合题意；
C．学生1min跳绳180次，跳一次做的功约为W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×4×10﹣2m=20J
跳180次做的功为W总=nW=180×20J=3600J
不符合实际，C符合题意；
D．学生做功的功率为
60W与70W相差不大，符合实际，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据常见物体的质量、长度、做功多少和功率的大小，结合数据解答。
24．（2023九下·天门月考）一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F，如图甲所示；F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。以下说法正确的是（　　）
A．在内木箱移动的距离为1m
B．在内木箱移动的速度为3m/s
C．在内推力F对木箱所做的功为8J
D．在内推力F对木箱做功的功率为8W
【答案】D
【知识点】功率的计算；二力平衡的条件及其应用；力与运动的关系；功的计算及应用
【解析】【解答】A．在 内，由 图像可知，木箱受到的推力为1N，由 图像可知，木箱静止处于平衡状态，运动的距离为0，A不符合题意；
B．由图乙可知，在 内木箱做加速运动，B不符合题意；
CD．则在 内，由 图像可知，木箱受到的推力为2N，由 图像可知，木箱以4m/s的速度做匀速直线运动，在 内推力F对木箱所做的功为
对木箱做功的功率为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】匀速直线运动和静止的物体受到平衡力，二力平衡时，力的大小相等；根据力和距离的乘积计算做功多少；根据力和速度的乘积计算功率大小。
25．（2023九上·通许期末）中国已成为机器人与智能装备产业全球最大应用市场；如图所示是送餐机器人工作时的情景，某次送餐时，机器人1min内在水平路面匀速直线移动20m，送餐机器人总质量60kg，与地面接触的总面积为100cm2，牵引力功率恒为90W；（g取10N/kg）求：
（1）机器人送餐时所受的总重力；
（2）机器人对地面的压强；
（3）机器人所受的阻力。
【答案】（1）解：送餐机器人的总重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N
答：机器人送餐时所受的总重力为600N
（2）解：机器人对水平地面的压力为F压=G=600N
机器人对地面的压强为
答：机器人对地面的压强为6×104Pa；
（3）解：由 可知，牵引力做的功为W=Pt=90W×1×60s=5400J
由W=Fs可知，牵引力为
因为机器人做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，机器人所受的阻力为f=F=270N
答：机器人所受的阻力为270N。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力；
（2）根据压力和受力面积的比值，计算压强；
（3）根据功率和时间的乘积计算做功多少；根据功和距离的比值，计算受力大小。
26．（2022九上·电白期中）小明两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动路程﹣﹣时间图像如图所示，观察图像，则：两次物体运动的速度为v1　 　v2；0﹣6s两次拉力对物体所做的功W1　 　W2；0﹣6s两次拉力对物体所做的功率P1　 　P2。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）
【答案】大于；大于；大于
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】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。
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；由图像可知，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。由图像可知，0～6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又知两次拉力相等，根据W＝Fs可知W1＞W2。
0～6s，时间相同，且W1＞W2；根据 可知，0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2。
【分析】根据公式，比较速度大小；根据公式W＝Fs，比较做功大小；根据公式，比较功率大小。
27．（2022九上·常州期中）甲、乙两辆功率相等的汽车，在水平公路上做匀速直线运动，如果在相等的时间内通过的路程之比为2：3，那么（　　）
A．它们做的功之比为2：3 B．它们做的功之比为3：2
C．它们的牵引力之比为2：3 D．它们的牵引力之比为3：2
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】解：AB、因两车功率和运动时间均相同，由W＝Pt得：做功之比为1：1，AB不符合题意；
CD、由 可得，甲、乙两车的速度之比 ，由 可得， ，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据公式W＝Pt，可求出做功之比；根据及，可求出力之比。
28．（2022九上·梁溪期中）如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。请根据图像判断：在相等的时间内，木块两次受到的拉力
F1　 　F2；两次拉力对木块做的功 W1　 　W2。两次拉力对木块做功的功率P1　 　P2。（选填“＞”“＜”或“=”）
【答案】=；＞；＞
【知识点】功率大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】由图像可知，两次木块都做匀速直线运动，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，即F1=F2。
由图像可知，第一次通过的距离大，而两次的拉力相同，由W=Fs可知，第一次拉力所做的功多，即W1＞W2。
由图像可知，第一次速度大于第二次速度，由 可知P1＞P2。
【分析】物体受到的压力和接触面的粗糙程度相同时，匀速直线运动时，受到的拉力等于摩擦力；根据路程-时间图像判断速度的大小；根据力和速度的乘积计算功率大小；利用力和距离的乘积，计算做功多少。
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人教版八年级下物理“举一反三”变式练习——11.2功率
一、功与功率的辨析：功表示做功多少，功率描述做功快慢
1．（2023·澄城模拟）如图，用大小相等的拉力F，分别沿竖直方向和水平方向拉物体，物体的运动方向始终和拉力方向保持一致。已知运动时间tab>tcd，运动距离sab=scd，比较（a）（b）两种情况下拉力所做的功和功率（　　）
A．ab段做的功较多 B．ab段和cd段做的功一样多
C．ab段功率较大 D．ab段和cd段功率一样大
2．（2023九上·阜宁期末）如图所示，一个物体在空中下落，速度越来越大，相继经过A，B，C三点，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1、功率P1，在BC段重力做功W2、功率P2，则（　　）
A．W1>W2，P1>P2 B．W1C．W1=W2，P1>P2 D．W1=W2，P13．（2022九上·苏州期中）如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1 < G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1　 　W2（选填“>”、“<”或“=”），P1　 　P2（选填“>”、“<”或“=”）。
4．（2022九上·玄武期中）甲、乙两人在相同的水平路面上，用水平推力分别以1m/s和0.5m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．甲的推力大于乙的推力 B．甲、乙做功相等
C．甲、乙做功的功率相等 D．推动过程中木箱的动能相同
5．（2022九上·金坛期中）如图所示，光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，所做功的功率分别为P1和P2，则（　　）
A．F1P2 B．F1>F2，P1C．W1>W2，P1=P2 D．W1=W2，P1=P2
二、功率原始公式的应用
6．（2023·天桥模拟）如图为一款太阳能概念车，是一种用太阳能来驱动的汽车，通过硅太阳能电池将太阳能转化为电能并驱动汽车前进。相比传统热机驱动的汽车，太阳能电池使用方便，经久耐用，不污染环境。该车在水平路面沿直线匀速行驶，5min内通过了6km的路程，若行驶过程中的牵引力为250N，请通过计算回答，此过程中。
（1）该车的运动速度多大
（2）牵引力做的功是多少
（3）牵引力做功功率多大
7．（2023·济南模拟）在万物皆可外卖的时代，外卖拯救了无数人的胃和无数“出门困难户”。某骑手现接到一个订单，从商家到顾客距离为3km，他用时10min将货送到了顾客手里，假设这个过程中电动车匀速直线行驶，受到的阻力为40N，g取10N/kg，则：
（1）电动车做了多少功；
（2）电动车的功率是多少。
8．（2023·桂平模拟）上海自主研发了一种氧燃料汽车质量是2t，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，5min内在水平路面上匀速直线行驶了9000m。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍。求：
（1）汽车的速度；
（2）汽车牵引力；
（3）汽车牵引力功率。
9．（2022九上·镇江期中）在水平地面上，工人师傅沿水平方向用100N的力推着重为500N的箱子匀速前进，箱子在5s内移动了12m，在这个过程中，箱子的重力做功为 　 　J，推力所做的功为 　 　J，推力做功的功率为
　 　W。
10．（2022九上·西安期中）在水平地面上，小明在10s内用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进了5m，则小明对小车做功为　 　J，功率为　 　W，重力做功为　 　J。
三、功率推导公式的应用
11．（2023·芜湖模拟）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为100N，在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率是 　 　W。
12．（2023·瑶海模拟）如图甲所示，水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，其F-t和v-t图像分别如图乙和图丙所示。由图像可知（　　）
A．0~3s内，推力对物体做功9J
B．t=5s时，物体受到的摩擦力是9N
C．9~12s内，推力F对物体做功的功率为6W
D．9~12s内，物体克服摩擦力做的功是6J
13．（2023·全椒模拟）如图所示，国产新能源汽车深受消费者青睐，相比传统燃油汽车，电动汽车具有无尾气排放、噪音小、起步快等优点。某款新能源汽车整车质量为2250kg，该电车沿平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时，所示的摩擦阻力为整车重力的0.15。
（1）若整车轮胎与地面的接触面积为20dm2，请计算该电车静止在水平地面上时对地面的压强大小；（g取10N/kg）
（2）求当该电车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶时，其牵引力做功的功率大小。
14．（2023·南海模拟）2020年伊始，千灯湖公园无人驾驶观光电动巴士（如图所示）免费对市民开放。行程设置“健身体育公园站”和“千灯湖站”两个站点，往返路程3.6km，单程行驶时间15min，电动巴士参数如下表。（g=10N/kg）求：
型号 XMBW43BEVS
整车质量 2400kg
满载最大运营速度 36km/h
额定载客人数 14 人
CATL 动力电池容量 50kW·h
（1）无人驾驶巴士单程行驶平均速度多大？
（2）无人驾驶巴士轮胎与地面接触的总面积为0.2m2，空车静止在水平路面上时对路面的压强是多少？
（3）假设乘客平均体重为50kg，无人驾驶巴士满载并以最大运营速度水平匀速直线行驶时，所受到的阻力是总重力的0.05倍，牵引力功率多大？
15．（2023·谯城模拟）某型号汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力为2000N，则汽车行驶过程中发动机的功率为　 　W。
四、功率的测量
16．（2023九上·新沂期末）一位同学从一楼走到三楼，要估测他上楼的功率，下列数据中不需要测量的是（　　）
A．体重 B．楼高 C．上楼时间 D．上楼步数
17．（2022九上·姜堰期中）小明想测出自己从一楼跑到三楼做功的功率。
（1）需要的测量工具有：磅秤、刻度尺、　 　；
（2）小明测量的物理量如下，其中多余的是______；
A．测出自身的质量m B．测出一楼到三楼的竖直高度h
C．测出楼梯的总长度L D．测出上楼所用的时间t
（3）小明爬楼功率的表达式为P＝　 　（用方案中所给物理量的符号表示）；
（4）小华想和小明比一比谁从一楼爬到三楼的功率大，必须测量的物理量有：他们自身的质量和他们的　 　。
18．（2022九上·江都月考）学习了功率的知识后，小明和小亮两位同学想测量自己通常情况下爬楼的功率，他们测试前设计了如下问题，请你帮忙补充完整。
（1）实验原理：　 　；（写出公式）
（2）需要测量的物理量有质量m、　 　、　 　；（写出物理量及表示物理量的字母）
（3）需要的测量器材有磅秤、　 　、　 　；
小文和小亮都觉得测功率需要多次实验，他们给出了以下2种方法。
小文：每天测1次自己正常爬楼的功率，一星期后把测得的所有值取平均值；
小亮：在2h内不间断地爬楼n次，最后求出n次爬楼的平均值。
（4）其中，　 　（小文/小亮）求得的值能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率，若换用另一种方法，最终求得的值将比通常情况下的功率值偏　 　（大/小）。
19．（2022九上·高港月考）学习了功率知识后，小明和小亮两位同学想测量纸锥下落时重力做功的功率，请你帮忙将实验过程补充完整。
（1）实验原理是：　 　（写公式）。
（2）需要测量的物理量有下落时间、　 　和　 　（写出物理量）。相应的测量工具为秒表、　 　和　 　。
（3）如图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片，照相机每隔0.2s曝光一次，若测得纸锥在A、B两位置间的实际 距离为6.40cm，则此AB过程中，纸锥的下落速度为　 　cm/s。
（4）下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图像中正确的是　 　
20．（2021九上·惠州期中）跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小宇同学想利用所学的物理知识估测自己平时跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。
（1）用　 　（填测量器材）测量　 　（填物理量与其对应字母）。
（2）估测自己平均每次跳起的高度 h。
用　 　（填测量器材）记录跳 n 次所用的　 　（填物理量与其对应字母）。
（3）数据处理：平均功率 P=　 　（用上述的物理量表示）。
（4）比较两人跳绳的平均功率大小（假设两人跳起的平均高度相同），则（　　）
A．跳绳的快慢相同，体重大的功率大
B．跳绳的快慢相同，跳的时间长的功率大
C．体重相同，跳的个数越多的功率越大
D．体重相同，跳的时间越长的功率越大
五、综合训练
21．（2023·天长模拟）一辆质量为2t的四轮新能源汽车，每个车轮与地面的接触面积为200cm2，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动了200m，恰好达到最大速度，接着匀速运动25s后，关闭发动机，滑行100m停下，其图像如图所示，已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍。（g取10N/kg）求：
（1）汽车静止在水平路面上对路面的压强；
（2）整个过程中发动机所做的功；
（3）汽车运动的最大速度v。
22．（2023·天河模拟）世界杯历史上第一座可完全拆解、可再利用的体育场“974球场”，由974个“中国造”的集装箱拼装而成，如图是运载集装箱时的简化图（忽略空气阻力）（g=10N/kg）将质量为30t的集装箱匀速水平向右移动经过B点，到达C点后用时10s匀速下降到D点，求集装箱：
（1）从A到D过程，重力做的功？
（2）从C到D过程，重力做功的功率？
23．（2023·南昌模拟）为充分发挥考试对增强青少年体质积极导向作用，很多城市把跳绳（如图所示）列入了初中体育学业水平测试项目。某初三学生1min完成了180次跳绳，以下相关估测不符合实际的是（　　）
A．学生质量可能是50kg B．每次跳起的高度约为4cm
C．学生1min做功约为20J D．学生做功的功率约为70W
24．（2023九下·天门月考）一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F，如图甲所示；F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。以下说法正确的是（　　）
A．在内木箱移动的距离为1m
B．在内木箱移动的速度为3m/s
C．在内推力F对木箱所做的功为8J
D．在内推力F对木箱做功的功率为8W
25．（2023九上·通许期末）中国已成为机器人与智能装备产业全球最大应用市场；如图所示是送餐机器人工作时的情景，某次送餐时，机器人1min内在水平路面匀速直线移动20m，送餐机器人总质量60kg，与地面接触的总面积为100cm2，牵引力功率恒为90W；（g取10N/kg）求：
（1）机器人送餐时所受的总重力；
（2）机器人对地面的压强；
（3）机器人所受的阻力。
26．（2022九上·电白期中）小明两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动路程﹣﹣时间图像如图所示，观察图像，则：两次物体运动的速度为v1　 　v2；0﹣6s两次拉力对物体所做的功W1　 　W2；0﹣6s两次拉力对物体所做的功率P1　 　P2。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）
27．（2022九上·常州期中）甲、乙两辆功率相等的汽车，在水平公路上做匀速直线运动，如果在相等的时间内通过的路程之比为2：3，那么（　　）
A．它们做的功之比为2：3 B．它们做的功之比为3：2
C．它们的牵引力之比为2：3 D．它们的牵引力之比为3：2
28．（2022九上·梁溪期中）如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。请根据图像判断：在相等的时间内，木块两次受到的拉力
F1　 　F2；两次拉力对木块做的功 W1　 　W2。两次拉力对木块做功的功率P1　 　P2。（选填“＞”“＜”或“=”）
答案解析部分
1．【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】AB．根据可知，拉力相同，在力的方向上移动的距离相同，Ab段和cd段做的功一样多，A不符合题意；B符合题意；
CD．可知，ab段和cd段做的功一样多，运动时间tab>tcd，Ab段功率较小，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据公式，可比较做功多少；根据公式，可比较功率大小。
2．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】物体在AB和BC段，距离相同，重力相同，根据W=Gh，重力做功相同，所以W1=W2；物体在下落过程中，速度越来越大，即AB段的速度v1小于BC段的速度v2，因为AB=BC，所以经过AB段的时间t1大于BC段的时间t2，又因为W1=W2，根据 可知，P1ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据公式W=Gh，可比较做功大小；根据公式，可比较功率大小。
3．【答案】<；<
【知识点】功率大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】假设最高点与最低点之间的高度差为h，则从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为
因为G1 < G2，所以W1 < W2。
因为小华和小红同时荡秋千，因而设从最高点下摆道最低点的过程所用时间均为t，所以小华和小红的重力做功的功率分别为
又因为W1 < W2，所以P1 < P2。
【分析】根据重力和高度的乘积计算做功多少；根据功和时间的比值，计算功率。
4．【答案】B
【知识点】功率大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】A．根据题意知道，两次运动过程中接触面的粗糙程度相同、压力大小相同，所以木箱在两种情况下受到的摩擦力相同，因为均做匀速直线运动，木箱处于平衡状态，推力等于摩擦力，所以两次对木箱的推力相等，即F甲＝F乙
A不符合题意；
B．又知木箱运动的距离相等，由W＝Fs知道，甲、乙两人对木箱做功相等，即W甲＝W乙
B符合题意；
C．甲的速度大于乙的速度，由于
甲的功率大于乙的功率，即P甲＞P乙
C不符合题意；
D．甲的速度大于乙的速度，物体的质量不变，所以推动过程中木箱的动能不相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】压力和接触面的粗糙程度相同时，物体受到的摩擦力相等；匀速直线运动的物体受到平衡力的作用；根据物体受到的力和距离的乘积计算做功多少；功率表示做功的快慢。
5．【答案】D
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】因为斜面光滑，且同一重物被匀速地从底部被拉到顶部，所以W1=W2=Gh
又因为 ，
且AB>AC，所以F1因为 ，且W1=W2，t1=t2，所以P1=P2
D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】使用斜面可以省力，斜面越长越省力；功和时间的比值， 计算功率大小。
6．【答案】（1）解：该车的运动速度为
答：该车的运动速度是20m/s；
（2）解：牵引力做的功是
答：牵引力做的功是1.5×106J；
（3）解：牵引力做功功率为
答：牵引力做功功率是5000W。
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出速度；
（2）根据公式W=Fs，可求出功；
（3）根据公式，可求出功率。
7．【答案】（1）解：因为这个过程中电动车匀速直线行驶，所以，由二力平衡条件可知，电动车的牵引力F=f=40N
电动车做的功W=Fs=40N×3×103m=1.2×105J
答：电动车做的功为1.2×105J；
（2）解：电动车的功率
答：电动车的功率是200W。
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据公式 W=Fs ，可求出功；
（2）根据公式，可求出功率。
8．【答案】（1）解：汽车的速度为
答：汽车的速度是30m/s；
（2）解：汽车受到的重力为G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N
因为汽车做匀速直线运动，汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，所以汽车受到的牵引力F=f=0.2G=0.2×2×104N=4000N
答：汽车牵引力是4000N；
（3）解：汽车牵引力所做的功为W=Fs=4000N×9000m=3.6×107J
汽车牵引力的功率为
答：汽车牵引力功率是1.2×105W。
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据路程和时间的比值， 计算速度；
（2）根据质量计算重力，根据摩擦力和重力关系，计算摩擦力大小；
（3）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。
9．【答案】0；1200；240
【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】重力的方向是竖直向下的，物体在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J。
推力做功为
推力做功的功率为
【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；根据公式W=Fs，可求出做功大小；根据公式。可求出功率大小。
10．【答案】250；25；0
【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】解：拉力做的功：W＝Fs＝50N×5m＝250J；拉力做功的功率： 。重力的方向是竖直向下的，而小车是在水平方向上移动了5m，没有在重力方向上移动距离，所以重力做功为0J。
【分析】根据公式W＝Fs，可求出拉力做的功；根据公式，可求出功率；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】100
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为100N，由图象可知，在4s~8s内木箱匀速行驶的速度v=1m/s，则在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率
【分析】根据物体受到的力和速度的乘积，计算功率大小。
12．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】A．由图丙可知，0～3s物体的速度为0，处于静止状态，因此推力对物体做的功为0J，A不符合题意；
B．由图丙可知，9～12s内物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由图乙可知，此时水平推力为6N，根据二力平衡条件可知，此时物体在水平方向上受到的推力、摩擦力是一对平衡力，因此物体受到的滑动摩擦力
由图丙可知
时物体加速运动，受到滑动摩擦力的作用，由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都不变，所以物体所受的滑动摩擦力不变，因此
时，物体受到的摩擦力仍然是6N，B不符合题意；
C．由图丙可知，9～12s内物体的速度为1m/s，则9～12s内，推力F对物体做功的功率为
C符合题意；
D．由
可知，9～12s内物体运动的距离为
则9～12s内，物体克服摩擦力做的功为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体受力，但没有移到距离，力对物体没有做功；根据物体受到的力和在力的方向上移到距离的乘积，计算做功多少；根据物体受到的力和速度的乘积，计算功率的大小；根据速度和时间的乘积计算露出，根据力和距离的乘积，计算做功。
13．【答案】（1）解：车的重力G=mg=2250kg×10N/kg=22500N
电车静止在水平地面上时，对地面的压力F压=G=22500N
整车轮胎与地面的接触面积S=20dm2=0.2m2
该电车静止在水平地面上时对地面的压强
答：该电车静止在水平地面上时对地面的压强是1.125×105Pa
（2）解：由题意可知：电车沿水平路面做匀速直线运动时，水平方向上受到一对平衡力作用，即所受的牵引力F=f=0.15G=0.15×22500N=3375N
牵引力做功的功率
答：当该电车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶时，其牵引力做功的功率是67500W。
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）根据公式 F压=G=mg及 ，可求出压强；
（2）根据公式 F=f=0.15G 及P=Fv，可求出功率。
14．【答案】（1）解：无人驾驶巴士单程行驶平均速度
答：无人驾驶巴士单程行驶平均速度7.2km/h；
（2）解：空车对水平路面上时对路面的压力是
压强为
答：空车静止在水平路面上时对路面的压强是1.2×105Pa；
（3）解：无人驾驶巴士满载时，乘客的重力
巴士水平匀速直线行驶时，牵引力等于阻力，为
由表中信息可知，满载最大运营速度是36km/h，即10m/s。所受到的阻力是总重力的0.05倍，牵引力功率
答：牵引力功率1.55×104W。
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）根据路程和时间的比值， 计算速度；
（2）根据质量可以计算重力，根据压力和受力面积的比值， 计算压强；
（3）根据摩擦力和重力关系，计算摩擦力；利用力和速度的乘积，计算功率大小。
15．【答案】4×104
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】因为汽车做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，发动机的牵引力
则发动机的功率
【分析】根据力和速度的乘积，计算功率的大小。
16．【答案】D
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】自己上楼时的功率为
需要测量的物理量是小明的体重、楼层的高度、上楼时所用的时间，不需要测量上楼步数，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据公式，确定需要测量的物理量。
17．【答案】（1）秒表
（2）C
（3）
（4）爬楼的时间
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】（1）根据 知，实验中要用秒表来测量从一楼到三楼所用的时间。
（2）计算功率需要知道做的总功和所用时间，根据 可知需要测量的是小明的质量、楼高，最后算出上楼的功率P，不需要测量的是楼梯的长度L。ABD符合题意，C不符合题意。
故答案为：C。
（3）小明同学爬楼功率的表达式为
（4）小华想和小明比一比谁从一楼爬到三楼的功率大，即楼的高度相等，根据
可知需要测量所用的时间和他们自身的质量。
【分析】（1）实验中要用秒表来测量从一楼到三楼所用的时间；
（2）根据 可知需要测量的是小明的质量、楼高，最后算出上楼的功率P，不需要测量的是楼梯的长度L；
（3）爬楼功率的表达式为 ；
（4）根据 ，可知需要测量所用的时间和他们自身的质量。
18．【答案】（1）
（2）楼高h；时间t
（3）米尺；秒表
（4）小文；小
【知识点】功率的计算；功率的测量实验
【解析】【解答】（1）上楼的过程就是克服重力做功的过程，爬楼的功率
（2）根据以上公式可知，只要用台秤测出他的质量m、用米尺测量出楼高h、用秒表测量出上楼的时间t即可。
（3）由（2）可知需要的测量工具有磅秤、米尺和秒表。
（4）若在2h内不断地爬楼n次，由于受到体力的影响，爬楼的时间会越来越长，爬楼的功率会越来越小，最终求得的值将比通常情况下的功率值偏小；因此，按照小文的方法求得的值能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率。
【分析】（1）测量功率时，根据质量计算重力，结合高度计算有用功，功和时间的比值， 计算功率；
（2）测量物体的功率时，需要测量质量、高度和时间；
（3）磅秤可以测量质量，秒表测量时间，刻度尺测量高度；
（4）测量自己的运动功率，利用每天测量的方法更符合实际。
19．【答案】（1）P=
（2）落高度；纸锥质量；刻度尺；托盘天平
（3）16
（4）C
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】(1)测量功率的原理就是依据了功率的计算公式
(2)根据实验的要求可知，需要测量的物理量有下落时间、下落高度和纸锥质量。相应的测量工具为秒表、刻度尺和托盘天平；
(3)纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40cm，时间为0.2s×2=0.4s，则此AB过程中，纸锥的下落速度为
(4)由功率公式可得 ，纸锥的重力不变，由图可知，速度v先变快后不变，故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变，故只有C的图象符合题意。
【分析】（1）测量功率的原理就是：；
（2）根据实验的要求可知，需要测量的物理量有下落时间、下落高度和纸锥质量。相应的测量工具为秒表、刻度尺和托盘天平；
（3）根据，计算速度大小；
（4）根据，选择对应的图像。
20．【答案】（1）体重计（台秤、电子秤等）；该同学的质量 m
（2）秒表；时间 t
（3）
（4）A
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】（1）估测跳绳时克服重力的平均功率，需要知道该同学的重力，根据G=mg可知，需要用体重计（台秤、电子秤）测出该同学的质量m。
（2）测跳绳的功率，需要利用功和做功的时间来进行计算，所以，要用秒表记录跳n次所用的时间t。
（3）由上可知，该同学平均每次跳起的高度h，则跳n次克服重力所做的总功为
跳绳的平均功率为
（4）AB．跳绳的快慢相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，与跳的时间长短无关。A符合题意，B不符合题意；
CD．体重相同时，比较功率的大小需要在相同时间内比较跳绳的个数或者相同的跳绳个数比较时间长短。CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）质量功率时，需要测量质量；
（2）利用秒表测量时间；
（3）根据物体的质量计算重力，根据重力和高度的乘积计算做功多少，功和时间的比值， 计算功率；
（4）当时间相同时，物体的质量越大， 重力越大， 功率越大。
21．【答案】（1）解：汽车静止在水平路面上对路面的压力
汽车静止在水平路面上对路面的压强
答：汽车静止在水平路面上对路面的压强为2.5×105Pa；
（2）解：由题意可知，整个过程中发动机的工作时间
且在这段时间内发动机的功率不变，由可得，整个过程中发动机做的功W=Pt=80×103W×40s=3.2×106J
答：整个过程中发动机所做的功为3.2×106J；
（3）解：全程中汽车的所受阻力f=0.2G=0.2×2×104N=4×103N
因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，汽车的牵引力F=f=4×103N
由
可得，汽车的最大速度
答：汽车运动的最大速度v为20m/s。
【知识点】功率计算公式的应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出压强；
（2）根据公式 W=Pt ，可求出功；
（3）根据公式，可求出速度。
22．【答案】（1）解：集装箱的重力
由简化图可知，从A到C的过程中，集装箱沿着水平方向移动，没有在重力方向上移动距离，因此A到C的过程中，重力不做功，从C到D的过程中，集装箱沿着重力方向下降的高度h=6m，则从C到D的过程中，重力做的功
答：从A到D过程，重力做的功为1.8×106J；
（2）解：从C到D的过程中，重力做功的功率
答：从C到D过程，重力做功的功率为1.8×105W。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量，计算重力；根据重力和高度的乘积计算做功多少；
（2）根据功和时间的比值， 计算功率。
23．【答案】C
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．成年人的质量约为60 kg，大多数初三学生的质量约为50kg，符合实际，A不符合题意；
B．跳绳每次起跳的高度约为4cm～5cm，符合实际，B不符合题意；
C．学生1min跳绳180次，跳一次做的功约为W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×4×10﹣2m=20J
跳180次做的功为W总=nW=180×20J=3600J
不符合实际，C符合题意；
D．学生做功的功率为
60W与70W相差不大，符合实际，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据常见物体的质量、长度、做功多少和功率的大小，结合数据解答。
24．【答案】D
【知识点】功率的计算；二力平衡的条件及其应用；力与运动的关系；功的计算及应用
【解析】【解答】A．在 内，由 图像可知，木箱受到的推力为1N，由 图像可知，木箱静止处于平衡状态，运动的距离为0，A不符合题意；
B．由图乙可知，在 内木箱做加速运动，B不符合题意；
CD．则在 内，由 图像可知，木箱受到的推力为2N，由 图像可知，木箱以4m/s的速度做匀速直线运动，在 内推力F对木箱所做的功为
对木箱做功的功率为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】匀速直线运动和静止的物体受到平衡力，二力平衡时，力的大小相等；根据力和距离的乘积计算做功多少；根据力和速度的乘积计算功率大小。
25．【答案】（1）解：送餐机器人的总重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N
答：机器人送餐时所受的总重力为600N
（2）解：机器人对水平地面的压力为F压=G=600N
机器人对地面的压强为
答：机器人对地面的压强为6×104Pa；
（3）解：由 可知，牵引力做的功为W=Pt=90W×1×60s=5400J
由W=Fs可知，牵引力为
因为机器人做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，机器人所受的阻力为f=F=270N
答：机器人所受的阻力为270N。
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力；
（2）根据压力和受力面积的比值，计算压强；
（3）根据功率和时间的乘积计算做功多少；根据功和距离的比值，计算受力大小。
26．【答案】大于；大于；大于
【知识点】功率计算公式的应用；速度公式及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】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。
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；由图像可知，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。由图像可知，0～6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又知两次拉力相等，根据W＝Fs可知W1＞W2。
0～6s，时间相同，且W1＞W2；根据 可知，0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2。
【分析】根据公式，比较速度大小；根据公式W＝Fs，比较做功大小；根据公式，比较功率大小。
27．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】解：AB、因两车功率和运动时间均相同，由W＝Pt得：做功之比为1：1，AB不符合题意；
CD、由 可得，甲、乙两车的速度之比 ，由 可得， ，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据公式W＝Pt，可求出做功之比；根据及，可求出力之比。
28．【答案】=；＞；＞
【知识点】功率大小的比较；功的计算及应用
【解析】【解答】由图像可知，两次木块都做匀速直线运动，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，即F1=F2。
由图像可知，第一次通过的距离大，而两次的拉力相同，由W=Fs可知，第一次拉力所做的功多，即W1＞W2。
由图像可知，第一次速度大于第二次速度，由 可知P1＞P2。
【分析】物体受到的压力和接触面的粗糙程度相同时，匀速直线运动时，受到的拉力等于摩擦力；根据路程-时间图像判断速度的大小；根据力和速度的乘积计算功率大小；利用力和距离的乘积，计算做功多少。
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