功率
一、单选题
1.以下单位中,属于功率的单位的是( )
A.J B.N·m C.J/s D.W·s
2.某同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到三楼,所用时间为10s。则他上楼消耗的功率最接近( )
A.3W B.30W C.300W D.3000W
3.在体育课上,小明用频闪照相机记录了质量为450g的足球沿斜坡向下运动的过程。频闪照相机每隔0.2s拍一张照片,照片记录了足球在不同时刻的位置如图所示。由图可估算该足球从位置A到位置B的过程中,足球的重力做功的功率最接近于( )
A.3W B.6W C.9W D.12W
4.甲、乙两台塔吊机器的功率分别为和,则下列判断正确的是( )
A.乙一定比甲做功快 B.乙一定比甲做功多
C.相同时间内两机器做功一样多 D.做同样多的功,甲所用时间更少
5.如题图1所示,分别用水平拉力、拉物体甲、乙,使甲、乙在水平面上做直线运动,如题2图是、所做的功—路程图像,如题3图是物体甲、乙的路程—时间图像,甲、乙所受的摩擦力分别为、,、所做的功率是、。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
6.甲、乙两人质量之比为5∶4.他们沿静止的自动扶梯匀速跑上楼的功率之比为3∶2.甲跑上楼所用的时间t1,当甲站在自动扶梯上不动,开动自动扶梯把甲送上楼所用的时间t2,那么,当乙用原来的速度沿向上开动的扶梯跑上楼时。所用的时间为( )
A. B. C. D.
7.举重是我国的优势体育项目,在抓举时,两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起,一位运动员将杠铃举起1.8m,对杠铃所做的功为W1, 功率分别为P1;另一位运动员将杠铃举起1.9m,对杠铃所做的功为W2,功率为P2,则下列关系式中正确的是( )
A.W1< W2 B.W1= W2 C.P1>P2 D.P1=P2
8.如图是小明利用闪光照相机拍摄小球自由竖直下落时的照片,下列关于小球在竖直下落过程中重力做功的功率随时间变化的图像。正确的是( )
A. B.
C. D.
9.学习了功率的知识后,小明和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案,其中可行的是( )
①控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬上楼的高度,即可比较功率大小
②控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼用的时间,即可比较功率大小
③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出功率进行比较
A.只有① B.只有①② C.只有②③ D.①②③
10.如图所示,不计空气阻力,用弹簧测力计两次水平拉同一木块,使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.木块第一次和第二次速度之比为1∶2
B.木块两次受到滑动摩擦力之比为2∶1
C.对木块第一次和第二次的拉力功率之比为2∶1
D.在相同时间内拉力两次对木块做功之比为1∶1
二、填空题
11.如图所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、质量不同(m”或“<”)。
12.新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg,行驶中阻力为车的0.05倍,此过程中该车的速度为___________km/h,牵引力做功___________J,功率为___________kW。(g=10N/kg)
13.如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,0~2s推力做功为 _____J;2~4s物体受到的推力 _______摩擦力(选填“等于”、“大于”或“小于”);第5s时,推力的功率为 _____W。
14.如图所示,一台塔吊将重为牛的建材在20秒内匀速提升20米,塔吊对建材做的功为______焦,功率为______瓦。若塔吊将该建材水平匀速移动5米,则塔吊对建材做功为______焦。
15.如图是一款新型智能航拍无人机。机身总质量3kg,飞行时先以1.2m/s的速度匀速上升36m,又以1m/s的速度沿水平方向匀速飞行100m(g=10N/kg),无人机在整个飞行过程中,需要克服重力做功______J,无人机上升过程所用时间为______s,上升过程,克服重力做功的功率为______W。
三、实验题
16.风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车,他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示。除了图中的实验器材,还必需的测量工具有:天平、刻度尺和秒表。
(1)观察实验装置,小明是通过测量细线对 _____做功的功率来测定风车做功的功率。
(2)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m,回形针的个数n,则风车做功的功率P=_____(请用题给符号写出表达式)。
(3)实验过程中,风车转轴处总会有摩擦,摩擦较小时与摩擦较大时相比,较 _____(选填:大/小)时测得风车的功率值较大。
四、计算题
17.“熊猫空中列车”是我国建造的世界第一列以锂电池动力包为牵引动力的空中悬挂式轨道列车(如图所示),它牵引力的功率可达135kW。某次试验过程中,它以最大功率匀速行驶100s,完成的距离为1.5km。求列车在该次试验过程中:
(1)牵引力做的功;
(2)牵引力的大小。
18.如图所示,水平地面上有一个扫地机器人。某次机器人开始扫地后遇到障碍原地旋转20s,然后匀速沿直线继续扫地,总行驶路程为36m。已知机器人行进中受地面的摩擦阻力大小恒为10N。求:
(1)机器人在本次清扫工作中牵引力所做的功;
(2)若机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动,计算机器人该段时间内牵引力的功率。
19.青少年要健康地成长,需要有一个科学、适度地体育锻炼的习惯,如图是同学们在体育课上做仰卧起坐。小林做仰卧起坐,坐起一次上半身重心上升0.3m,用时1s(假设他上半身所受的重力为300N),求:
(1)小林上半身上升一次克服重力做的功;
(2)在一次训练中,小林1min内完成40个仰卧起坐全过程,求他在这1min内克服上半身重力做功的功率。
20.如图所示,小明在单杠上做引体向上运动,每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500N,握拳时手臂的长度为0.6m,完成4次引体向上所用的时间为10s,每只手和单杠的受力面积为40cm2。求:
(1)小明在图示位置静止时,手受到的压强是多少?
(2)小明完成1次引体向上所做的功;
(3)10s内小明做引体向上的功率。
参考答案
1.C
2.C
3.A
4.A
5.D
6.D
7.A
8.A
9.D
10.C
11. <
12. 72 9.6×106 16
13. 0 大于 8
14. 0
15. 1080 30 36
16. 回形针 小
17.(1)1.35×107J;(2)9000N
18.(1)360J;(2)5W
19.(1)90J;(2)60W
20.(1)6.25×104Pa;(2)300J;(3)120W