11.2 功率 达标测试
一、单选题
1.如图所示是探究“阻力对物体运动的影响”的实验。让小车从斜面上某一固定位置由静止开始自由滑下,观察小车滑下后在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,用旗子标记小车静止时所处的位置。下列说法中正确的是( )
A.小车在甲乙丙三种水平面上克服摩擦做功W甲>W乙>W丙
B.小车在甲乙丙三种水平面上受到的摩擦力f甲=f乙=f丙
C.小车在甲乙丙三种水平面上运动时间t甲>t乙>t丙
D.小车在甲乙丙三种水平面上克服摩擦做功的功率P甲>P乙>P丙
2.下列属于功的单位的是( )
A.牛·米 B.千瓦 C.焦/秒 D.瓦特
3.某同学托着一本质量约为200g的物理书以正常速度从教学楼的一楼走上三楼,则他在上楼过程中对这本物理书做功的功率最接近于
A.0.04W B.0.4W C.4W D.40W
4.如图所示,图甲中用弹簧测力计拉木块,使它沿水平木板匀速滑动;图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象.下列说法正确的是
A.木块第二次受到的拉力较大 B.第一次木块的动能大
C.第一次拉力对木块做功的功率大 D.木块两次受到的拉力和摩擦力均相等
5.如图所示,用大小相等的拉力,分别沿水平面和斜面拉木箱。拉力方向和运动方向始终一致,运动时间,运动距离,比较两种情况下拉力所做的功和功率( )
A.段做功较多 B.段做功较多 C.段功率较大 D.段功率较大
6.关于功率,下列说法中正确的是( )
A.功率越大的机械做功一定越多 B.做功越快的机械功率一定越大
C.功率越大的机械越省力 D.相同时间,功率大的机械做功少
7.会估测物理量是学好物理的基本功之一。对于以下估测你认为与实际情况最接近的是( )
A.一名中学生站立时对地面的压强约为500Pa
B.此时考场内大气压约为3个标准大气压
C.一个中学生从一楼走到三楼所做的功约为3000J
D.家用轿车发动机的最大功率为0.1kW
8.先阅读,再作出选择:汽车在行驶过程中,发动机的功率为P,牵引力为F,汽车行驶的速度为v,这三者之间的关系为P=Fv.当汽车爬坡时,驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档.加大油门是使发动机发挥最大的功率,换为低档是为了减慢车速.那么,在爬坡时减慢车速的目的是( )
A.增大发动机的牵引力 B.保证安全 C.省油 D.以上说法均正确
9.学校趣味运动会举行“双摇跳绳”比赛,“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后,绳连续绕身体两周的跳绳方法。质量为50kg的小明同学1min内摇绳200圈,每次起跳高度大约为12cm,则他在整个跳绳过程中的平均功率为( )
A.10W B.50W C.100W D.200W
10.随着人民生活水平不段提高,汽车越来越普及,但“停车难”问题也逐渐凸现出来。如图为某商家建造的一款全智能立体车库三维效果图。存车时,驾驶员将车行驶到指定位置后刷卡即可离开,由车底的智能机器人将车运送到升降电梯,电梯将车运送到相应楼层之后,机器人继续将车水平运送到该楼层空闲车位停好,取车过程与之相反,无需人工操作,实现了速度快、占地小、车位多、全自动等目标。下列说法中正确的是( )
A.汽车随电梯匀速上升时,汽车受到的重力和电梯受到的压力是一对平衡力
B.汽车随电梯匀速上升时,电梯对汽车没有做功
C.机器人水平匀速直线运送汽车时,汽车的运动状态发生了改变
D.机器人水平匀速直线运送汽车时,机器人牵引力的功率保持不变
二、填空题
11.重100N的木箱在水平拉力的作用下沿水平地面10s内匀速前进了10m,拉力做功200J,则拉力的大小为 N,拉力做功的功率为 W。
12.如图所示,在水平桌面上放一个重300N的物体,物体与桌面的摩擦力为60N,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1m/s速移动时,水平拉力F功率的大小为 W.
13.如图所示,用20牛的拉力F匀速提起物体A,不计摩擦,A的重力为 牛.若物体A在10秒内上升4米,此过程中拉力F做的功为 焦,功率为 瓦.
14.2023年9月23日至10月8日,第19届亚运会在杭州市隆重举行,本届亚运会各种自动化科技应用悉数亮相,机器人技术成亮点。如图是一款智能送餐机器人的重力是,如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动10m,它所受到的阻力为。则机器人的重力做功 J。牵引力对机器人做功 J,功率为 W。
15.自行车运动员在比赛时的功率可达1kW。若某运动员以此功率骑车1min,他能够做功 J。
16.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,两次物体运动的路程(s)﹣时间(t)图象如图所示,由图像可知:两次物体运动的速度:v1 v2;两次物体所受的拉力F1 F2;0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1 P2(均选填“>”、“=”或“<”)。
17.2012年“攀登中国”全国攀登健身大赛首站比赛于5月20日在成都开赛,数百名攀登爱好者共同挑战四川广播电视塔,来自四川烹专的封德军第一个登顶成功,他跑上208 m、1 580级台阶的成绩为8 min 23 s.如果封德军的体重为70 kg,则他登塔所做的功是 J,功率是 W.(g取10 N/kg,结果保留整数)
18.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,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功 J,功率为 kW.(g=10N/kg)
19.2023年9月23日,杭州亚运会在中国杭州隆重举行。本届亚运会各种自动化科技应用悉数亮相,机器人技术成亮点,例如自动捕蚊灯、仿真钢琴家和无人驾驶冰淇淋摊车等。如图是一款智能送餐机器人的重力是,如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动,它所受到的阻力为。机器人的重力做功 J,牵引力对机器人做功 J,功率为 W。
20.将物体A、B置于如图所示的装置中,物体B在2s内匀速下降了10cm,已知每个滑轮的重力均为4N,物体A在水平面上匀速移动,受到的摩擦力为5N。忽略绳重及滑轮与绳间的摩擦,则物体B的重力为 N,物体A移动的速度为 m/s,绳子拉力对物体A做功的功率为 W。
三、综合题
21.跳绳是河南中招体育项目之一,满分标准是分钟180个,如图甲是张鑫在体育课上练习跳绳的场景,图乙是张鑫跳绳时重心的高度随时间变化的图像,已知张鑫的质量为50kg,起跳前他每只脚的着地面积为200cm2。(g取10N/kg)
(1)张鑫起跳前对地面的压强是多少?
(2)张鑫同学从地面起跳至最高点的过程中, 能转化为重力势能;
(3)这次跳绳 (选填“能”或“不能”)获得满分,张鑫1分钟克服重力做功的功率是多少?
22.图甲是某款太阳能电动车.
(1) 如图乙是该电动车的刹车车把,是由刹车线、刹车闸和支点构成的一个杠杆.刹车时,若在刹车闸A处施加一个如图所示的力F,此时成一个_______杠杆.(选填“省力”、“费力”或“等臂”)
(2) 电动车在水平路面上以36千米/时的速度做匀速直线运动,若电动车的输出功率恒为500瓦,此时车受到地面的摩擦力多大?(不计空气阻力)
(3) 若电动车质量为150千克,车轮与地面的总接触面积是300厘米2,则车对地面的压强多大
材料种类 密度/kg·m-3 强度
碳纤维 1.6×103 强
铝合金 3.0×103 较弱
铁合金 4.5×103 较强
锰钢 7.9×103 强
(4) 部分材料的技术指标如上表所示,假如让你设计制造电动车车架,你会选择表中的哪种材料 并说明理由.
23.小明买了一辆电动自行车,部分参数如下表所示。已知小明质量为60kg,假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重力的0.08倍。(g=10N/kg)
项目 参数
最高车速(km/h) 25
整车质量(kg) 40
最大功率(W) 400
(1)车轮上刻花纹的目的是 ;
(2)小明在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶5km过程中克服阻力做了多少功
(3)若小明骑行过程中电动车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少
参考答案:
1.D
2.A
3.B
4.D
5.A
6.B
7.C
8.A
9.C
10.D
11. 20 20
12.6
13. 20 80 8
14. 0 1000 40
15.6×104
16. > = >
17. 1.456×105 289
18. 9.6×106 16
19. 0 1000 30
20. 6 0.1 0.5
21. 12500Pa 动 不能 50W
22.(1)省力;(2) 50N;(3) 5×104Pa;
(4)选碳纤维材料,强度高并且密度小,车身轻,耗能少.(其他合理答案均可)
23. 增大接触面粗糙程度,增大摩擦力 4×105J 5m/s