江苏省大丰市万盈二中九年级物理题库全解:11.4功率
题型归结
本节重点是对功率概念的认识,它反映了物体做功的快慢,物体做功越快,功率越大。本节中涉及的题型有对功率物理意义概念认识的选择题(题1,2,3,4,6,7,8)和填空题(题9);利用功率的公式进行简单的计算题(题10);测功率的实验题(题5)等。
例1 A (广东·课改区)如图所示,一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)( )
A. 1200W B. 10W
C. 12W D. 120W
命题意图 利用功率进行对常见的一些功率进行估测。
思路点拨 人爬楼主要是克服重力做功,大小可以利用W=Gh进行计算;功率大小可以利用进行估算。
全程精解 W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×12×0.2m=1200J
所以
误区分析 本题中是利用测少算多的方法测爬楼的高度的。
变形 B (05贵阳·课改区)在2006年中考体能测试中,某同学选择跳绳。他在1min内跳了120次,每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等,则他跳绳时的功率最接近( )
A.5W B.50W C.500W D.5000W
思路点拨 人跳绳是克服人的重力做功,只要算出人在1min钟内跳绳做的功,再除以时间就可以得到跳绳的功率。人的重力可以估测出,大约为500N。
全程精解 W=Gh=500N×0.05m×120=3000J
人爬楼的功率为
误区分析 跳绳的功率与每分钟跳的个数和人的重力有关。每分钟跳的越多,功率越大。
考点链接
本节主要考查功率概念的理解(题2,6,7,8),功率大小的估测(题1),进行简单的功率计算(3,4,9,10)和测量功率的实验(题5)等
2.(05常州)关于力、距离、功与功率的关系,下列说法正确的是
A.力越大,功率越大 B.距离越长,功率越大
C.做功越多,功率越大 D.做功越快,功率越大
命题意图 对力,距离,功和功率概念的理解
思路点拨:功是力和力的方向上移动距离的乘积,功率是单位时间完成的功。功率表示的是机械做功快慢的物理量,做功越快,机械效率越高。
全程精解:D
误区分析 这是对功率概念的辨析,它反映的是做功的快慢。
3.B (05连云港)正值农忙季节,农田需要大量的灌溉用水,若水泵在0.5h内把360m3的水抽到5m高处(g取10N/kg),则水泵对水做功的功率至少为
A.1.8×106J B.3.6×106W
C.10kW D.3.6×107W
命题意图 利用功率的公式进行简单计算。
思路点拨:水泵抽水时,克服水的重力做功,所以要先求出对水做功的多少,再根据功率的公式求出功率的大小。
全程精解:W=Gh=mgh=ρVgh=103kg/m3×360m3×10N/kg×5m=1.8×107J
所以水泵的功率为
4. B (05海门)星期天,小明和爸爸一起去登狼山.小明用了20min登上山顶,爸爸用了25min登上山顶,爸爸的体重是小明的1.5倍,则小明与爸爸登山时所做功的功率之比是( )
A.5∶6 B.6∶5 C.15∶8 D.2∶3
命题意图 利用功率的公式进行比例运算
思路点拨:本题是一比例问题,利用求功率之比,只要把W和t的比值求出来,就可以P的比值。
全程精解:A
误区分析 只要把功和时间的比值分别求出,然后代入功率的计算式,就可以求出功率之比。
5.B (05临沂)引体向上,是同学们经常做的一项健身运动。该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始.上提时.下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。
这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。
(1)请你说出应测量哪些物理量。
(2)写出计算陈强同学做动作时功率的表达式。
命题意图 利用功率的计算式测物体的功率。
思路点拨:根据功率的计算式,要测出功率的大小,必须要测出功和时间。功主要是克服人的重力做功,要测出人的质量和人体上升的高度。
全程精解:(1)人的质量m 人手掌到下颚的距离h 16个引体向上所用的时间
(2)
误区分析 测做引体向上的时间时,利用了测多算少的方法。
训练题组
6.B 质量相同的两个人,沿同一路线登上一个小山头,一个人是快速跑上去的,另一个人是慢慢走上去的,那么( )
A、两人登山所做的功相同,功率也相同
B、两人登山所做的功不相同,但功率相同
C、两人登山所做的功相同,但功率不同
D、两人登山所做的功不相同,功率不相同
点拨:功的大小与力的大小和力的方向上移动距离的远近有关。本题中两人的质量相等,即重力相等。登上同一山头说明高度相等,所以他们俩做功相等。他们登山的时间不同,说明它们做功的快慢不同,先到山顶的人做功快,功率大。
全解:C
回味:解题时要抓题目中的关键词,如本题中的“质量相同”,“同一路线登上一个小山头”,“快速”、“速”等。
7. B 两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,如图所示,则 ( )
A.甲做功较多,功率较大
B.甲做功较多,功率较小
C.甲做功较多,甲、乙功率相等
D.甲、乙做功相等,乙的功率较大
点拨:功的大小与力和力的方向上移动距离有关,两人举起杠铃的重力相同,人对杠铃的作用力相同。举起的高度甲大于乙,所以甲做功多。功率与功和做功的时间有关,时间相同,功越多的,功率越大,所以甲的功率大。
全解:A
回味:要抓住题目中的关键词,如相同质量,时间相等等。
8. B 甲、乙两物体,质量相等。现用外力F1使甲以速度v1匀速上升高度h时,F1做功W1,功率为P1;用外力F2使乙以速度v2匀速也上升高度h时,F2做功W2,功率为P2。已知v1>v2,则( )
A.W1=W2,P1=P2 B.W1=W2,P1>P2
C.W1>W2,P1=P2 D.W1>W2,P1>P2
点拨:人推物体做功,根据功的计算公式为力和力的方向上移动的距离,这两个都相同,所以W1和W2相同。但因v1>v2,所以t1误解:D
全解:B 误认为做功的多少与速度有关
诊断:功率是反映做功快慢的,功是表示做功多少的,只有功率是与做功的速度有关,而功没有。只要力和力的方向上移动距离相同,则功相同。
9. B 一头牛耕地时的功率是400W,它250h做的功如果用一台功率是25kW的拖拉机去完成,需要______h。
点拨:本题中牛和拖拉机做的功相同,所以只要求出牛做的功即可。
全解:由得W牛=W拖=P牛t牛=0.4kW×250h=100kWh
所以
回味:不同的机械功率不同,人们使用机械可以提高功率,提高做功的速度。
10. C 图中,物体A重100N,物体B重40N,在物体B的作用下,物体A在水平面上向左做匀速直线运动,不计滑轮重、绳重以及滑轮上的摩擦。
(1)若在物体A上施加一个水平向右的拉力F,使物体B以1m/s的速度匀速上升,则拉力F的大小应是多少?
(2)拉力F的功率是多少?
(3)若拉力F作用的时间是5s,则在这段时间内,拉力F和物体A的重力G各做了多少功?
点拨:物体A原来向左匀速直线运动,所以绳子的拉力等于A受到的摩擦力,绳子上的拉力等于f=G B /2=20N。现在要把A拉着向右移动,则所需拉力等于A受到摩擦力加上GB/2,大小等于F=2f=40N。拉力F的功率为P=Fv=40N×2m/s=80W。
全解:(1)由题意可知,,所以拉力
(2)
(3)5s物体A移动的距离为10m。
WF=FSA=40N×10m=400J
A 在竖直方向没有移动距离,所以A的重力没有做功。
回味:本题除了考查功的计算外,还综合应用了滑轮的知识。