人教版八下物理同步练习11.2 功率(基础卷)
一、选择题
1.(2023八下·玉林期末)在国际单位制中,功率的单位是( )
A.牛顿(N) B.瓦特(W)
C.焦耳(J) D.帕斯卡(Pa)
2.(2023八下·老河口期末)长沙某建筑工地为了在更短的时间完成地面基础建设,数台挖掘机同时工作,其目的是增大所有挖掘机的( )
A.机械效率 B.功率 C.功 D.有用功
3.(2024八下·玉田期末)有两台机械甲和乙,甲的功率为,乙的功率为,下列说法正确的是( )
A.甲一定比乙做功多
B.乙一定比甲做功多
C.甲一定比乙做功慢
D.相同时间内,甲一定比乙做功多
4.(2024八下·隆回期末)对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A.物体受力且运动一段距离时,力就对物体做了功
B.功率大的机械做功一定多
C.做功快的机械其机械效率一定高
D.功率大的机械做功一定快
5.(2024八下·张家口期末)小明两次用力举高物体,第一次迅速举起,第二次缓慢举起到相同的高度,则( ).
A.两次做功相等,但第一次做功的功率大
B.两次做功相等,但第二次做功的功率大
C.第一次做功少,两次做功的功率相同
D.第一次做功多,两次做功的功率相同
6.(2023八下·顺义期中)有两台机械甲和乙,甲的功率为162kW ,乙的功率为128kW,下列说法正确的是( )
A.甲一定比乙做功多
B.乙一定比甲做功多
C.甲一定比乙做功快
D.相同时间内,乙一定比甲做功多
7.(2023八下·巩义期末)如图所示,用大小相同的力,使质量不同的两物体沿力的方向移动相同的距离,所用的时间相同,则两次所用的力对物体所做的功和功率( )
A.图甲做的功较多 B.图乙做的功较多
C.甲、乙的功率一样大 D.图甲的功率一定比图乙大
8.(2024八下·巴中期末)完成本学期学习后,小文对生活中下列物理量做了估测,最接近实际的是( )
A.一瓶矿泉水重约
B.一名中学生行走时,对地面的压强约为
C.中学生上一层楼需克服重力做功约
D.家庭轿车行驶时的功率大约
9.(2021八下·滨海期末)在2015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
10.(2024八下·斗门期末)一名初二学生从一楼登上三楼所需的时间大约为30s,则他爬楼的功率大约是( )
A.1000W B.100W C.10W D.1W
11.(2023八下·康县期末)物理老师布置课后实践活动,测量同学从一楼登上三楼克服重力做功的功率。为此需要测量一些物理量,①三楼地面到一楼地面的高度;②从一楼到达三楼所用的时间;③同学的质量或体重;④一楼到三楼楼梯的长度。以上物理量中必须测量的是( )
A.②④ B.①④ C.①②③ D.②③
12.(2021八下·望城期末)小强背着10kg的书包从一楼跑上五楼,用时40s。关于小强对书包做功的功率估算正确的是(g 取10N/kg )( )
A.3W B.30W C.300 W D.3000 W
二、填空题
13.(2024八下·翠屏期末)在幼儿园的亲子运动会上小明小朋友和爸爸共同参加了爬楼比赛,他们同时从一楼出发到五楼,小明比爸爸先到达。在这个过程中,小明克服重力做的功为,功率为;爸爸克服重力做的功为,功率为,则 (选填“大于”、“小于”或“等于”), (选填“一定大于”、“一定小于”或“不一定大于”)。
14.(2023八下·黄山期末)坚持锻炼身体,对于中学生促进身体生长发育十分重要,一次李祥同学在操场跑步10min,消耗能量9.6×104J,则他慢跑过程中的平均功率是 W;若他参加中考体育跳绳项目时克服重力做功的功率为200W,该功率值所表示的物理意义是 。
15.(2024八下·玉田期末)在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球质量是,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为,用时约。则球的重力是 N,球下降过程中重力做功为 J,功率为 W。
16.(2024八下·金沙期末)如图所示,重为20N,棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上,在100N的水平拉力F作用下,5s内沿水平方向匀速移动了5m,则水平拉力F做功的功率为 W。
三、实验探究题
17.(2024八下·昭阳月考)跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小刚学习了相关物理知识后想估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重),于是进行了如下操作:
⑴用体重计测量身体的质量m;
⑵估测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);
⑶用计时器记录跳n次所用的时间t;
(1)则小刚跳绳时克服重力做功的平均功率为P= 。(用以上的字母表示)
(2)若两位同学想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则____。
A.跳的时间短的功率大
B.相同时间完成相同次数,体重大的功率大
C.体重相同,跳的时间长的功率大
D.条件不足,无法比较
四、计算题
18.(2024八下·余干期末)如图所示,在水平地面上有一个底面积为,重力为的箱子。一名学生用的水平推力使其在内匀速前进了,求:
(1)箱子静止时,对地面的压强;
(2)推力对箱子做的功;
(3)推力做功的功率。
19.(2024八下·商河期末)新能源汽车在节能环保上有着明显的优势,还世界青山绿水,留住蓝天白云是每个人的心愿,所以发展新能源汽车势在必行。如图所示,重力为16000N的新能源小汽车,匀速行驶阻力为1000N,在10s的时间行驶了100m,轮胎与地面的总接触面积为0.1m2:
(1)求小汽车对地面的压强是多大?
(2)小汽车匀速行驶时牵引力的功率是多大?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】功率的概念;力的概念及单位;压强;功
【解析】【解答】A.力的单位是牛顿(N),故A不符合题意;
B.功率的单位是瓦特(W),故B符合题意;
C.能量和功的单位是焦耳(J),故C不符合题意;
D.压强的单位是帕斯卡(Pa),故D不符合题意。
故选B。
【分析】功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号是W。
2.【答案】B
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】 数台挖掘机同时工作 ,可以缩短做功的时间,根据根据可知,时间缩短,增大所有挖掘机总的功率。ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】功率的计算:公式为W=Pt,所以在功相同的情况下,功率和时间为反比。
3.【答案】D
【知识点】功率的概念;功率计算公式的应用
【解析】【解答】AB.根据功率的变形公式W=Pt可知,做功的多少由功率和时间共同决定,甲的功率比乙的功率大,但是时间长短不确定,所以甲乙做功多少无法比较,故AB错误;
CD.功率是表示做功快慢的物理量,甲的功率比乙的功率大,则甲做功一定比乙做功快,即相同时间内,甲一定比乙做功多,故C错误,D正确;
故选:D。
【分析】功率是单位时间内做的功的多少,是描述物体做功快慢的物理量,功率大做功快,根据功、功率的关系分析即可。
4.【答案】D
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A、若物体运动的方向与受力方向垂直,则力对物体没有做功,说法错误;
B、功率大的机器只有说明它做功快,而不一定做功多,说法错误;
C、做功快的机器只能说明功率大,而机械效率不一定高,说法错误;
D、功率是表示做功快慢的物理量,功率大的机器做功快,说法正确。
故选:D。
【分析】根据做功的条件、功率、机械效率的关系分析得出。功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值。
5.【答案】A
【知识点】功率大小的比较;功的计算及应用
【解析】【解答】举起相同物体,且高度相同时,根据W=Gh,对物体做功相同,由于第一次速度大,做功块,第二次缓慢,做功慢,举起物体所需力相等,根据P=Fv,第一次的功率大,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据W=Gh,可以计算做功多少的关系;根据做功快慢,判断功率大小。
6.【答案】C
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】已知甲的功率是162kW,乙的功率是128kW,可知甲的功率比乙大,说明甲做功快,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】功率表示做功的快慢,是功和时间的比值。
7.【答案】C
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】作用在物体上的力相同,物体移动的距离相同,根据W=Fs,可以计算拉力做功相等;根据,功和时间相同时,功率大小相等,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据W=Fs,可以判断做功大小;根据,可以判断功率的大小关系。
8.【答案】C
【知识点】功率的计算;重力及其大小的计算;压强;功
【解析】【解答】A.一瓶矿泉水质量约550g=0.55kg,则它的重力约为5.5N,故A不正确;
B.小华在水平地面上行走时与地面的接触面积约为250cm2,体重约为500N,所以小华在水平地面上行走时对地的压强约为,故B不正确;
C.中学生的体重约500N,上一层楼的高度约3m,中学生上一层楼需克服重力做功约W=Gh =500Nx3m=1500J,故C正确;
D.行驶时,家庭轿车的功率大约在100kW,故D不正确。
故选:C。
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的数据,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
9.【答案】B
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】同学重约G=mg=50kg×10N/kg=500N
同学跳一次做的功W=Gh=500N×0.05m=25J
同学跳120次做的总功W总=W×120=25J×120=3000J
小树同学跳绳的平均功率P= =50W
故答案为:B。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
10.【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】爬楼的功率大约是
故ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】根据一层楼的高度约3m,据此得出从一楼上到三楼,上升的高度h,
小东的重力约500N,根据得出
他爬楼的功率。
11.【答案】C
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】测量同学从一楼上三楼,克服重力做功的功率时,根据W=Gh=mgh,计算重力做功多少,根据功率的计算:,需要测量①三楼地面到一楼地面的高度h;②从一楼到三楼所用的时间t;③同学的质量m或体重G;④测量功率时,不需要楼梯的长度,不用测量,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据克服重力做功的功率的公式,判断需要测量的数据。
12.【答案】B
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】在整个过程中,上升的高度
小强对书包做功
小强对书包做功的功率
故答案为:B。
【分析】根据物体的质量计算重力;利用重力和高度的乘积计算做功多少,功和时间的比值计算功率。
13.【答案】小于;不一定大于
【知识点】功率大小的比较;功
【解析】【解答】根据功的计算公式,小明的重力小于爸爸,上升高度相同,所以小明克服重力做的功小于爸爸克服重力做的功。
根据功率的计算公式可知,在小明做的功虽然少,但是用的时间也少,所以功率不一定小,做功不一定慢。
综上第1空为小于;第2空为不一定大于
【分析】本题主要考查功和功率的计算。首先,我们需要知道小明的体重,然后利用功的公式W=Fs,其中F是力,s是位移,来计算小明克服重力做的功。在这个问题中,力就是小明的重力,位移就是小明爬楼的高度。再根据功率的公式比较功率,功率是由功和时间两个因素决定的。
14.【答案】160;李祥1s内做了200J的功
【知识点】功率的概念;功率的计算
【解析】【解答】李祥慢跑过程中的平均功率为, 他参加中考体育跳绳项目时克服重力做功的功率为200W,该功率值所表示的物理意义是:李祥1s内做了200J的功。
【分析】利用功率公式求出平均功率;功率的物理含义是单位时间内做的功。
15.【答案】20;54;72
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】 实心球的质量是 ,根据重力公式可知,球的重力为;根据功的定义式可知,球的下降过程中重力做功为;根据功率的定义式可知,重力做功的功率为;
故答案为:20;54;27。
【分析】已知球的质量m、下降高度h及时间t,根据G=mg得到球的重力,根据W=Gh得到重力做功大小,根据P=Wt得到重力做功功率。
16.【答案】100
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】根据力和距离,计算拉力F所做的功:W=Fs=100N×5m=500J;
计算水平拉力F做功的功率:
【分析】根据W=Fs,计算做功多少;根据,计算功率。
17.【答案】(1)nmgh/t
(2)B
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】(1)小刚所受的重力是mg;每次克服重力所做的功W=Gh=mgh,则跳n次所做的总功W总=nmgh,
小刚跳绳时克服重力做功的平均功率为:
(5) 假设两人跳起的平均高度相同
A.跳的时间短的,跳的次数不一定多,体重未知,无法比较功率大小,故A不正确;
BD.由上面推导公式 可知, 相同时间完成相同次数,体重大的功率大 ,故B正确,D不正确;
体重相同,跳的时间长 .跳的次数不一定多,做的功不一定多,功率不一定大, 故D不正确。故选B。
【分析】(1)已知身体质量、每次跳起的高度,跳n次所用的时间,根据推导出克服重力做功的平均功率 ;
(2)通过分析两位同学跳绳的平均功率大小。
18.【答案】(1)解:箱子静止时,对地面的压力,
对地面的压强
答:箱子静止时,对地面的压强为;
(2)解:推力对箱子做的功
答:推力对箱子做的功为;
(3)解:推力做功的功率。
答:推力做功的功率为
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】箱子静止时,重力等于压力,所以箱子对地面的压力为400N,底面积为0.16m2,根据P=F/s计算 箱子静止时 对地面的压强
2) 用的水平推力使其在内匀速前进了 ,根据W=Fs计算 推力对箱子做的功
3)由2)计算推力对箱子做的功,根据P=W/t计算 推力做功的功率
19.【答案】解:(1)小汽车对地面的压力
小汽车对地面的压强
(2)由二力平衡条件可知,小汽车匀速行驶时的牵引力
牵引力做的功
小汽车匀速行驶时牵引力的功率
答:(1)小汽车对地面的压强是1.6×105Pa;
(2)小汽车匀速行驶时牵引力的功率是1×104W。
【知识点】功率计算公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】1)小汽车静止在地面上,所以重力等于压力,,根据P=F/S计算小汽车对地面的压强
2)小汽车匀速行驶,阻力等于牵引力,,根据W=Fs计算牵引力做的功,根据P=W/t计算小汽车匀速行驶时牵引力的功率
1 / 1人教版八下物理同步练习11.2 功率(基础卷)
一、选择题
1.(2023八下·玉林期末)在国际单位制中,功率的单位是( )
A.牛顿(N) B.瓦特(W)
C.焦耳(J) D.帕斯卡(Pa)
【答案】B
【知识点】功率的概念;力的概念及单位;压强;功
【解析】【解答】A.力的单位是牛顿(N),故A不符合题意;
B.功率的单位是瓦特(W),故B符合题意;
C.能量和功的单位是焦耳(J),故C不符合题意;
D.压强的单位是帕斯卡(Pa),故D不符合题意。
故选B。
【分析】功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号是W。
2.(2023八下·老河口期末)长沙某建筑工地为了在更短的时间完成地面基础建设,数台挖掘机同时工作,其目的是增大所有挖掘机的( )
A.机械效率 B.功率 C.功 D.有用功
【答案】B
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】 数台挖掘机同时工作 ,可以缩短做功的时间,根据根据可知,时间缩短,增大所有挖掘机总的功率。ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】功率的计算:公式为W=Pt,所以在功相同的情况下,功率和时间为反比。
3.(2024八下·玉田期末)有两台机械甲和乙,甲的功率为,乙的功率为,下列说法正确的是( )
A.甲一定比乙做功多
B.乙一定比甲做功多
C.甲一定比乙做功慢
D.相同时间内,甲一定比乙做功多
【答案】D
【知识点】功率的概念;功率计算公式的应用
【解析】【解答】AB.根据功率的变形公式W=Pt可知,做功的多少由功率和时间共同决定,甲的功率比乙的功率大,但是时间长短不确定,所以甲乙做功多少无法比较,故AB错误;
CD.功率是表示做功快慢的物理量,甲的功率比乙的功率大,则甲做功一定比乙做功快,即相同时间内,甲一定比乙做功多,故C错误,D正确;
故选:D。
【分析】功率是单位时间内做的功的多少,是描述物体做功快慢的物理量,功率大做功快,根据功、功率的关系分析即可。
4.(2024八下·隆回期末)对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A.物体受力且运动一段距离时,力就对物体做了功
B.功率大的机械做功一定多
C.做功快的机械其机械效率一定高
D.功率大的机械做功一定快
【答案】D
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】A、若物体运动的方向与受力方向垂直,则力对物体没有做功,说法错误;
B、功率大的机器只有说明它做功快,而不一定做功多,说法错误;
C、做功快的机器只能说明功率大,而机械效率不一定高,说法错误;
D、功率是表示做功快慢的物理量,功率大的机器做功快,说法正确。
故选:D。
【分析】根据做功的条件、功率、机械效率的关系分析得出。功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值。
5.(2024八下·张家口期末)小明两次用力举高物体,第一次迅速举起,第二次缓慢举起到相同的高度,则( ).
A.两次做功相等,但第一次做功的功率大
B.两次做功相等,但第二次做功的功率大
C.第一次做功少,两次做功的功率相同
D.第一次做功多,两次做功的功率相同
【答案】A
【知识点】功率大小的比较;功的计算及应用
【解析】【解答】举起相同物体,且高度相同时,根据W=Gh,对物体做功相同,由于第一次速度大,做功块,第二次缓慢,做功慢,举起物体所需力相等,根据P=Fv,第一次的功率大,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据W=Gh,可以计算做功多少的关系;根据做功快慢,判断功率大小。
6.(2023八下·顺义期中)有两台机械甲和乙,甲的功率为162kW ,乙的功率为128kW,下列说法正确的是( )
A.甲一定比乙做功多
B.乙一定比甲做功多
C.甲一定比乙做功快
D.相同时间内,乙一定比甲做功多
【答案】C
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】已知甲的功率是162kW,乙的功率是128kW,可知甲的功率比乙大,说明甲做功快,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】功率表示做功的快慢,是功和时间的比值。
7.(2023八下·巩义期末)如图所示,用大小相同的力,使质量不同的两物体沿力的方向移动相同的距离,所用的时间相同,则两次所用的力对物体所做的功和功率( )
A.图甲做的功较多 B.图乙做的功较多
C.甲、乙的功率一样大 D.图甲的功率一定比图乙大
【答案】C
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】作用在物体上的力相同,物体移动的距离相同,根据W=Fs,可以计算拉力做功相等;根据,功和时间相同时,功率大小相等,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据W=Fs,可以判断做功大小;根据,可以判断功率的大小关系。
8.(2024八下·巴中期末)完成本学期学习后,小文对生活中下列物理量做了估测,最接近实际的是( )
A.一瓶矿泉水重约
B.一名中学生行走时,对地面的压强约为
C.中学生上一层楼需克服重力做功约
D.家庭轿车行驶时的功率大约
【答案】C
【知识点】功率的计算;重力及其大小的计算;压强;功
【解析】【解答】A.一瓶矿泉水质量约550g=0.55kg,则它的重力约为5.5N,故A不正确;
B.小华在水平地面上行走时与地面的接触面积约为250cm2,体重约为500N,所以小华在水平地面上行走时对地的压强约为,故B不正确;
C.中学生的体重约500N,上一层楼的高度约3m,中学生上一层楼需克服重力做功约W=Gh =500Nx3m=1500J,故C正确;
D.行驶时,家庭轿车的功率大约在100kW,故D不正确。
故选:C。
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的数据,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
9.(2021八下·滨海期末)在2015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
【答案】B
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】同学重约G=mg=50kg×10N/kg=500N
同学跳一次做的功W=Gh=500N×0.05m=25J
同学跳120次做的总功W总=W×120=25J×120=3000J
小树同学跳绳的平均功率P= =50W
故答案为:B。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
10.(2024八下·斗门期末)一名初二学生从一楼登上三楼所需的时间大约为30s,则他爬楼的功率大约是( )
A.1000W B.100W C.10W D.1W
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】爬楼的功率大约是
故ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】根据一层楼的高度约3m,据此得出从一楼上到三楼,上升的高度h,
小东的重力约500N,根据得出
他爬楼的功率。
11.(2023八下·康县期末)物理老师布置课后实践活动,测量同学从一楼登上三楼克服重力做功的功率。为此需要测量一些物理量,①三楼地面到一楼地面的高度;②从一楼到达三楼所用的时间;③同学的质量或体重;④一楼到三楼楼梯的长度。以上物理量中必须测量的是( )
A.②④ B.①④ C.①②③ D.②③
【答案】C
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】测量同学从一楼上三楼,克服重力做功的功率时,根据W=Gh=mgh,计算重力做功多少,根据功率的计算:,需要测量①三楼地面到一楼地面的高度h;②从一楼到三楼所用的时间t;③同学的质量m或体重G;④测量功率时,不需要楼梯的长度,不用测量,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据克服重力做功的功率的公式,判断需要测量的数据。
12.(2021八下·望城期末)小强背着10kg的书包从一楼跑上五楼,用时40s。关于小强对书包做功的功率估算正确的是(g 取10N/kg )( )
A.3W B.30W C.300 W D.3000 W
【答案】B
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】在整个过程中,上升的高度
小强对书包做功
小强对书包做功的功率
故答案为:B。
【分析】根据物体的质量计算重力;利用重力和高度的乘积计算做功多少,功和时间的比值计算功率。
二、填空题
13.(2024八下·翠屏期末)在幼儿园的亲子运动会上小明小朋友和爸爸共同参加了爬楼比赛,他们同时从一楼出发到五楼,小明比爸爸先到达。在这个过程中,小明克服重力做的功为,功率为;爸爸克服重力做的功为,功率为,则 (选填“大于”、“小于”或“等于”), (选填“一定大于”、“一定小于”或“不一定大于”)。
【答案】小于;不一定大于
【知识点】功率大小的比较;功
【解析】【解答】根据功的计算公式,小明的重力小于爸爸,上升高度相同,所以小明克服重力做的功小于爸爸克服重力做的功。
根据功率的计算公式可知,在小明做的功虽然少,但是用的时间也少,所以功率不一定小,做功不一定慢。
综上第1空为小于;第2空为不一定大于
【分析】本题主要考查功和功率的计算。首先,我们需要知道小明的体重,然后利用功的公式W=Fs,其中F是力,s是位移,来计算小明克服重力做的功。在这个问题中,力就是小明的重力,位移就是小明爬楼的高度。再根据功率的公式比较功率,功率是由功和时间两个因素决定的。
14.(2023八下·黄山期末)坚持锻炼身体,对于中学生促进身体生长发育十分重要,一次李祥同学在操场跑步10min,消耗能量9.6×104J,则他慢跑过程中的平均功率是 W;若他参加中考体育跳绳项目时克服重力做功的功率为200W,该功率值所表示的物理意义是 。
【答案】160;李祥1s内做了200J的功
【知识点】功率的概念;功率的计算
【解析】【解答】李祥慢跑过程中的平均功率为, 他参加中考体育跳绳项目时克服重力做功的功率为200W,该功率值所表示的物理意义是:李祥1s内做了200J的功。
【分析】利用功率公式求出平均功率;功率的物理含义是单位时间内做的功。
15.(2024八下·玉田期末)在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球质量是,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为,用时约。则球的重力是 N,球下降过程中重力做功为 J,功率为 W。
【答案】20;54;72
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】 实心球的质量是 ,根据重力公式可知,球的重力为;根据功的定义式可知,球的下降过程中重力做功为;根据功率的定义式可知,重力做功的功率为;
故答案为:20;54;27。
【分析】已知球的质量m、下降高度h及时间t,根据G=mg得到球的重力,根据W=Gh得到重力做功大小,根据P=Wt得到重力做功功率。
16.(2024八下·金沙期末)如图所示,重为20N,棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上,在100N的水平拉力F作用下,5s内沿水平方向匀速移动了5m,则水平拉力F做功的功率为 W。
【答案】100
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】根据力和距离,计算拉力F所做的功:W=Fs=100N×5m=500J;
计算水平拉力F做功的功率:
【分析】根据W=Fs,计算做功多少;根据,计算功率。
三、实验探究题
17.(2024八下·昭阳月考)跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小刚学习了相关物理知识后想估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重),于是进行了如下操作:
⑴用体重计测量身体的质量m;
⑵估测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);
⑶用计时器记录跳n次所用的时间t;
(1)则小刚跳绳时克服重力做功的平均功率为P= 。(用以上的字母表示)
(2)若两位同学想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则____。
A.跳的时间短的功率大
B.相同时间完成相同次数,体重大的功率大
C.体重相同,跳的时间长的功率大
D.条件不足,无法比较
【答案】(1)nmgh/t
(2)B
【知识点】功率的测量实验
【解析】【解答】(1)小刚所受的重力是mg;每次克服重力所做的功W=Gh=mgh,则跳n次所做的总功W总=nmgh,
小刚跳绳时克服重力做功的平均功率为:
(5) 假设两人跳起的平均高度相同
A.跳的时间短的,跳的次数不一定多,体重未知,无法比较功率大小,故A不正确;
BD.由上面推导公式 可知, 相同时间完成相同次数,体重大的功率大 ,故B正确,D不正确;
体重相同,跳的时间长 .跳的次数不一定多,做的功不一定多,功率不一定大, 故D不正确。故选B。
【分析】(1)已知身体质量、每次跳起的高度,跳n次所用的时间,根据推导出克服重力做功的平均功率 ;
(2)通过分析两位同学跳绳的平均功率大小。
四、计算题
18.(2024八下·余干期末)如图所示,在水平地面上有一个底面积为,重力为的箱子。一名学生用的水平推力使其在内匀速前进了,求:
(1)箱子静止时,对地面的压强;
(2)推力对箱子做的功;
(3)推力做功的功率。
【答案】(1)解:箱子静止时,对地面的压力,
对地面的压强
答:箱子静止时,对地面的压强为;
(2)解:推力对箱子做的功
答:推力对箱子做的功为;
(3)解:推力做功的功率。
答:推力做功的功率为
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】箱子静止时,重力等于压力,所以箱子对地面的压力为400N,底面积为0.16m2,根据P=F/s计算 箱子静止时 对地面的压强
2) 用的水平推力使其在内匀速前进了 ,根据W=Fs计算 推力对箱子做的功
3)由2)计算推力对箱子做的功,根据P=W/t计算 推力做功的功率
19.(2024八下·商河期末)新能源汽车在节能环保上有着明显的优势,还世界青山绿水,留住蓝天白云是每个人的心愿,所以发展新能源汽车势在必行。如图所示,重力为16000N的新能源小汽车,匀速行驶阻力为1000N,在10s的时间行驶了100m,轮胎与地面的总接触面积为0.1m2:
(1)求小汽车对地面的压强是多大?
(2)小汽车匀速行驶时牵引力的功率是多大?
【答案】解:(1)小汽车对地面的压力
小汽车对地面的压强
(2)由二力平衡条件可知,小汽车匀速行驶时的牵引力
牵引力做的功
小汽车匀速行驶时牵引力的功率
答:(1)小汽车对地面的压强是1.6×105Pa;
(2)小汽车匀速行驶时牵引力的功率是1×104W。
【知识点】功率计算公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】1)小汽车静止在地面上,所以重力等于压力,,根据P=F/S计算小汽车对地面的压强
2)小汽车匀速行驶,阻力等于牵引力,,根据W=Fs计算牵引力做的功,根据P=W/t计算小汽车匀速行驶时牵引力的功率
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