11.4 功率-2023-2024学年苏科版物理九年级上册（含答案）

11.4功率
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【知识梳理】
1、概念：功率是表示物体做功快慢的物理量（功率大的做快，不是做功多）；
2、定义：功与做功所用的时间之比叫做功率，用符号“P”表示。（比值定义法）
3、公式：P=W/t，式中P表示功率，单位是瓦特；W表示功，单位是焦耳；t表示时间，单位是秒。
4、单位：国际单位是瓦特，用符号W表示，1W=1J/s，意义：1s内完成了1J的功；常用单位还有：千瓦（kW）、毫瓦（mW）、兆瓦（MW）；中学生正常功率约100W；
5、换算：1kW=103 W、1W=103 mW、1MW=106 W.
6、推导公式：P=Fv，式中P表示功率，单位是W；F表示力，单位是N；v表示速度，单位是m/s。
7、功率与功是两个不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”则表示做功的“快慢”，“多少”与“快慢”的意义不一样，只有在做功时间相同时，做功多的做功快；否则做功多不一定做功就快，即“功率”不一定就大，也就是说：功率与功和时间两个因素有关。
8、重要实验：估测上楼功率
①实验原理P=W/t；②实验器材：体重计、刻度尺、秒表；③需测的量：人的质量m、爬楼高度h、爬楼时间t。④表达式：P=mgh/t。
【典型例题】
1、小明因上课迟到，一口气从一楼跑到三楼，用时10 s，则他上楼过程中消耗的功率接近( )
A．3 W B．30 W C．300 W D．3 000 W
2、小明用相同的水平推力，分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动，较轻的B物体沿较粗糙的平面移动，若在相同的时间内移动相同的距离，则下列说法正确的是( )
A．小明对A物体做的功多 B．小明对B物体做的功多
C．小明推A物体时的功率小 D．小明推A、B两物体时的功率相同
3、小明和爸爸一起去登山，登到山顶时，小明用了20 min，爸爸用了25 min，若爸爸的体重是小明的1.5倍，则小明与爸爸登山的功率之比为( )
A．5：6 B．6：5 C．15：8 D．8：15
4、下列关于功率的说法中，正确的是( )
A. 物体做功越多，功率越大 B. 物体做功时间越长，功率越大
C. 物体做功越快，功率越大 D. 物体做功时间越短，功率越大
5、如图所示，在水平拉力F的作用下，物体做匀速直线运动，若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计，已知物体与地面的摩擦力为5N，物体运动的速度为2 m/s，则拉力做功
的功率大小为( )
A．5 W B．10 W C．15 W D．20 W
6、航模小组的某位同学在操场上利用如图所示的电动遥控飞机进行训练，他操作遥控器，使重为3N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升，飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段，然后悬停在距离地面10 m的高度处。飞机竖直上升的总时间为12 s，匀速上升阶段的速度为1 m/s。假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力，则下列说法正确的是( )
A．在离开地面的过程中，飞机对地面的压力先增大后减小 B．在上升的阶段受到的升力大于重力
C．在上升阶段飞机的功率为2.5W D．在悬停阶段飞机升力的功率为3W
7、如图所示，用10 N的水平推力推重为20 N的物体沿水平方向做匀速直线运动，若5s内推力对物体做了80 J的功，则在这一过程中，物体沿水平方向运动了_______m，推力做功的功率为_______W。
8、小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20 N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7 m，用时约0.75 s，则球下降过程中重力做的功为_______J，功率为_______W。
9、如图所示，用20 N的拉力F通过滑轮组将40 N的重物在2s内匀速提升1 m，在此过程中，拉力做功为_______J，拉力的功率是_______W。
10、三清山是我国著名的道教圣地和旅游景点。三清山索道全长2426 m，上、下高度差约600 m。某个吊车如图所示，载满六人后的总重是4500 N。载满六人后，吊车从索道最高处运行到最低处，吊车和人的重力做功为_______J；索道从最高处运行到最低处，需用时20 min，吊车和人的重力做功的功率是_______W。
11、如图所示是某型号轻型水陆两栖飞机，该机可载4-6名乘客，配置有高性能的发动机和先进航空仪表设备，可用于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等。设飞机的总质量为4000 kg，g取10 N/kg。求：
(1)飞机停在水面时，排开水的体积是多少立方米？
(2)若飞机在空中以360 km/h的速度水平匀速飞行时，它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，则飞机发动机的功率是多少瓦？
【课堂练习】
1、小华同学骑着自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶时的功率约为70 W，则他骑车时所受的阻力约为( )
A．2 000 N B．200 N C．20 N D．2 N
2、中考体育测试跳绳项目中，某同学在1 min内跳了180次，每次跳的高度约为5 cm。他跳绳时的功率约为 ( )
A．1 000 W B．100 W C．10 W D．1 W
3、四个同学在石峰公园进行登山比赛，如果规定功率最大者获胜，那么最后胜出者一定是( )
A．体重最大的一个 B．时间最短的一个 C．速度最大的一个 D．做功最快的一个
4、如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则( )
A．甲的速度一定大于乙的速度 B．甲的重力一定大于乙的重力
C．拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功 D．拉力F甲的功率一定大于拉力F乙的功率
5、如图甲所示，重力80 N的物体在大小为30 N、水平向左的拉力F1作用下，在水平面上以0.4 m/s的速度做匀速运动，滑轮与绳子的质量及滑轮轴处的摩擦均不计。改用如图乙所示的滑轮组后，该物体在水平向右的拉力F2作用下，在相同的水平面上向右匀速运动0.5 m，下列说法不正确的是( )
A．物体与水平面间的摩擦力为15 N B．拉力F1的功率为24 W
C．拉力F2的大小为90 N D．拉力F2做的功是30 J
6、如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A。已知AB>AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则W1_______W2，P1_______P2。
7、如图所示，用20 N的拉力F匀速提起物体A，不计绳重和摩擦，则A的重力为_______N。若物体A在10 s内上升4m，此过程中拉力F做的功为_______J，功率为_______W。
8、如图所示，用F为30 N的拉力，通过滑轮组拉着重为300 N的物体在水平面上以0.5 m/s的速度向左做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力大小为_______N，拉力F的功率为_______W。（不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力）
9、如图所示，是某建筑工地上常用的塔式起重机示意图。在15 s的时间内，起重机将质量为0.5 t的水泥板竖直地从1楼匀速提升到5楼，如果每层楼的高度是3m，g取10 N/kg，那么：
(1)起重机提升水泥板所做的功是多少？(2)起重机电动机输出的功率至少是多少？
【课后巩固】
1、关于功率，下列说法正确的是( )
A.力对物体做的功越多，功率就越大 B.做功时间短的机械功率大
C.完成相同的功，用的时间越长，功率越大 D.功率大的机械在单位时间里做的功多
2、甲、乙两同学沿同一竹竿进行爬竿比赛，甲从地面爬到竿顶用了16s，乙从地面爬到竿顶用了12s，已知甲、乙两个的体重之比为3:4，则甲、乙两人克服自身重力做的功和做功的功率之比分别为（ ）
A．4:3、3:4 B．4:3、4:3 C．3:4、9:16 D．3:4、16:9
3、两个滑轮完全相同，其重力均为20N，分别用如图所示的两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是（ ）
A. F1做的功大于F2做的功 B. F1和F2做的功相等
C. F1做功的功率小于F2做功的功率 D. F1和F2做功的功率相等
4、如图所示是健身用的“跑步机”示意图。质量为m的健身者踩在与水平面成a角的静止皮带上，用力向后蹬皮带，可使皮带以速度v匀速向后运动。若皮带在运动过程中受脚的摩擦力为f，则下列说法中正确的是( )
A．f是皮带运动的阻力 B．人对皮带不做功
C．人对皮带要做功，其做功的功率为fv D．人的重力与皮带对人的支持力是一对平衡力
5、用一个滑轮组在6 s内把84 N的重物匀速提升6 m时，绳的自由端所加拉力的大小为50 N，自由端通过的距离为18 m，则拉力所做的功是_______J，拉力做功的功率为_______kW.
6、如图所示，小华用2N的拉力在100 s内将重为6N的木块从斜面底部匀速拉到顶部，则拉力所做的功是_______J，功率是_______W。
7、如图所示，用简单机械使重力都为150 N的物体处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳重，已知OB＝2OA。则：(1)F1、F2、F3从大到小的顺序为___________________；(2)图乙中F2=________N；(3)利用图丙中的机械，小科把此物体匀速提高2m，用时10 s，拉力F3的功率是_______W。
8、一辆载重卡车连同货物的总质量m＝4.5×103 kg，在F＝4.0×103 N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动，1 min内行驶了900 m。g取10 N/kg，求：
(1)卡车连同货物受到的重力大小；(2)卡车受到的阻力大小；(3)牵引力做功的功率。
【典型例题】
1、C；2、D；3、A；4、C；5、B；6、C；
7、8；16；8、54；72；9、60；30；
10、2.7× 106；2.25 × 103；11、(1)4 m3；(2)4×105 W；
【课堂练习】
1、C；2、B；3、D；4、B；5、A；
6、＝；＜；7、20；80；8；
8、90；45；9、(1)6×104 J；(2)4000 W；
【课后巩固】
1、D；2、C；3、C；4、C；5、900；0.15；6、20；0.2；
7、(1)F2、F1、F3；(2)300；(3)30；
8、(1)4.5×104 N；(2)4.0×103 N；(3)6.0×104 W；