第2节 功率
【考点一】 功率的理解
1.测量两位同学从一楼爬到三楼做功快慢的实验,表格中是两位同学的实验数据,其中实验次数 1、2 做功快慢相同并且最快,次数 3 做功快慢其次,次数 4 做功最慢。
同学 实验次数 做功时间/s 做功/J
甲 1 30 6 000
甲 2 60 12 000
乙 3 30 4 000
乙 4 50 6 000
(1)比较实验次数 1 和 3 可得到:当 ,做功越快;
(2)比较实验次数 可知:当两位同学做功多少相同时,所用时间越短,做功越快;
(3)当做功多少和做功时间均不相同时, 需要对表格中的数据进行综合分析, ,做功越快。因此,为了比较两位同学做功的快慢,应该在表格最后一列增加一栏项目,这个项目是 (要写上单位),为此物理学中引入了一个新的物理量叫 。
【考点二】 功率大小的比较
2.如图所示,大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同,下列说法正确的是 ( )
A.大人比小孩做功多,大人功率大
B.大人比小孩做功多,小孩功率大
C.大人与小孩做功相同,小孩功率大
D.大人与小孩做功相同,两人功率相同
3. (多选)在自由下落过程中的物体运动速度会越来越快。一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点。已知AB=BC,如图所示,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1,在BC段重力做功W2,做功功率P2,则下列关系正确的是 ( )
A.W1
C.P1P2
【考点三】 功率的相关计算
4.2024年5月8日,“创新5号”货轮顺利进入重庆辖区,如图所示,开创了江海直达内陆的先河,开启了舟山至重庆的江海直达新航线。若“创新5号”货轮在8×106 N的牵引力作用下,水平匀速直线航行100 m用时20 s,求此过程中:
(1)“创新5号”货轮牵引力做的功;
(2)“创新5号”货轮牵引力做功的功率。
易错点 不能正确理解功和功率
5.下列关于功和功率的说法,正确的是 ( )
A.做功越多,功率越大
B.做功时间越长,功率就越小
C.功率大的机器所做的功一定比功率小的机器所做的功多
D.功率越大,做功越快
纠错: (1)功率表示做功的快慢,功率越大做功越快;(2)由P=知,比较功率大小应考虑两个因素,只知道一个因素无法确定功率大小。
6.如图,用大小相等的拉力F,分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱,拉力方向和运动方向始终一致,运动时间tab>tcd,运动距离sab=scd,比较两种情况下拉力所做的功和功率( )
A.ab段做功较多
B.cd段的功较多
C.ab段功率较小
D.ab段与cd段的功率一样大
7.吊车的钢索拉着货物竖直向上运动,如图所示是货物上升的路程s随时间t变化的图像。不考虑空气的阻力和钢索受到的重力,在4 s和10 s时钢索拉力的功率之比是P∶P'= 。
8.我国自主创新研发成功的全磁悬浮人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望,被医学界亲切地称为“中国心”。若人工心脏推动血液流动的功率为1.6 W,则每分钟心脏对血液做功 J,这些功相当于可以将 kg的物体提高2 m。(g取10 N/kg)
9.(实验设计)在体育中考中,男生引体向上是常规考查项目。小明同学想测出自己引体向上的功率大小(提示:做引体向上时,双臂的拉力克服重力使身体上升),请你帮他完成实验,并写出功率的表达式:
(1)实验步骤:
①用体重秤测出自己的 ;
②用 (填测量器材)测出一次身体提升的高度h(重心上升的高度);
③用 (填测量器材)测出做n次引体向上的时间t;
④功率的表达式为 。
(2)若小明同学在做的过程中逐渐体力不支,每做一个引体向上需要用的时间变长,那么他做引体向上的功率会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.2024年我国快递年业务量首破700亿件,为提高配送效率,某物流公司使用如图所示的物流机器人。某次工作时,机器人在平直道路上匀速行驶200 m用时100 s,受到的阻力为200 N,求:
(1)牵引力的大小;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力做功的功率。
(冲A+)
11. (思维拓展)小明对四位同学做功情况各测量了一次,把四位同学做功W和所用时间t在坐标系中描点,得到了图中甲、乙、丙、丁四个点,这四位同学中做功功率最大的是 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【点思路】根据图像中各点可作出四位同学做功的W-t图像;根据公式P=可知,在相同的时间,可通过比较做功多少的方法来比较做功功率的大小关系。第2节 功率
【考点一】 功率的理解
1.测量两位同学从一楼爬到三楼做功快慢的实验,表格中是两位同学的实验数据,其中实验次数 1、2 做功快慢相同并且最快,次数 3 做功快慢其次,次数 4 做功最慢。
同学 实验次数 做功时间/s 做功/J
甲 1 30 6 000
甲 2 60 12 000
乙 3 30 4 000
乙 4 50 6 000
(1)比较实验次数 1 和 3 可得到:当 所用时间相同时,做功越多 ,做功越快;
(2)比较实验次数 1和4 可知:当两位同学做功多少相同时,所用时间越短,做功越快;
(3)当做功多少和做功时间均不相同时, 需要对表格中的数据进行综合分析, 做功与所用时间的比值越大 ,做功越快。因此,为了比较两位同学做功的快慢,应该在表格最后一列增加一栏项目,这个项目是 () (要写上单位),为此物理学中引入了一个新的物理量叫 功率 。
【考点二】 功率大小的比较
2.如图所示,大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同,下列说法正确的是 (A)
A.大人比小孩做功多,大人功率大
B.大人比小孩做功多,小孩功率大
C.大人与小孩做功相同,小孩功率大
D.大人与小孩做功相同,两人功率相同
3. (多选)在自由下落过程中的物体运动速度会越来越快。一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点。已知AB=BC,如图所示,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1,在BC段重力做功W2,做功功率P2,则下列关系正确的是 ( B、C )
A.W1C.P1P2
【考点三】 功率的相关计算
4.2024年5月8日,“创新5号”货轮顺利进入重庆辖区,如图所示,开创了江海直达内陆的先河,开启了舟山至重庆的江海直达新航线。若“创新5号”货轮在8×106 N的牵引力作用下,水平匀速直线航行100 m用时20 s,求此过程中:
(1)“创新5号”货轮牵引力做的功;
(2)“创新5号”货轮牵引力做功的功率。
解:(1)“创新5号”货轮牵引力做的功:
W=Fs=8×106 N×100 m=8×108 J;
(2)“创新5号”货轮牵引力做功的功率:
P===4×107 W。
易错点 不能正确理解功和功率
5.下列关于功和功率的说法,正确的是 (D)
A.做功越多,功率越大
B.做功时间越长,功率就越小
C.功率大的机器所做的功一定比功率小的机器所做的功多
D.功率越大,做功越快
纠错: (1)功率表示做功的快慢,功率越大做功越快;(2)由P=知,比较功率大小应考虑两个因素,只知道一个因素无法确定功率大小。
6.如图,用大小相等的拉力F,分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱,拉力方向和运动方向始终一致,运动时间tab>tcd,运动距离sab=scd,比较两种情况下拉力所做的功和功率(C)
A.ab段做功较多
B.cd段的功较多
C.ab段功率较小
D.ab段与cd段的功率一样大
7.吊车的钢索拉着货物竖直向上运动,如图所示是货物上升的路程s随时间t变化的图像。不考虑空气的阻力和钢索受到的重力,在4 s和10 s时钢索拉力的功率之比是P∶P'= 3∶1 。
8.我国自主创新研发成功的全磁悬浮人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望,被医学界亲切地称为“中国心”。若人工心脏推动血液流动的功率为1.6 W,则每分钟心脏对血液做功 96 J,这些功相当于可以将 4.8 kg的物体提高2 m。(g取10 N/kg)
9.(实验设计)在体育中考中,男生引体向上是常规考查项目。小明同学想测出自己引体向上的功率大小(提示:做引体向上时,双臂的拉力克服重力使身体上升),请你帮他完成实验,并写出功率的表达式:
(1)实验步骤:
①用体重秤测出自己的 质量m ;
②用 刻度尺 (填测量器材)测出一次身体提升的高度h(重心上升的高度);
③用 秒表 (填测量器材)测出做n次引体向上的时间t;
④功率的表达式为 P= 。
(2)若小明同学在做的过程中逐渐体力不支,每做一个引体向上需要用的时间变长,那么他做引体向上的功率会 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.2024年我国快递年业务量首破700亿件,为提高配送效率,某物流公司使用如图所示的物流机器人。某次工作时,机器人在平直道路上匀速行驶200 m用时100 s,受到的阻力为200 N,求:
(1)牵引力的大小;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力做功的功率。
解:(1)机器人在平直道路上匀速行驶,牵引力和阻力是平衡力,根据二力平衡条件得到牵引力大小:F=f=200 N;
(2)牵引力做的功:
W=Fs=200 N×200 m=4×104 J;
(3)牵引力做功的功率:
P===400 W。
(冲A+)
11. (思维拓展)小明对四位同学做功情况各测量了一次,把四位同学做功W和所用时间t在坐标系中描点,得到了图中甲、乙、丙、丁四个点,这四位同学中做功功率最大的是 (A)
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【点思路】根据图像中各点可作出四位同学做功的W-t图像;根据公式P=可知,在相同的时间,可通过比较做功多少的方法来比较做功功率的大小关系。