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11.2功率
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子，以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F为80N B．10s内绳子自由端移动2m
C．3s内物体重力做功180J D．拉力F的功率为16W
2．体育课上小明和小红都在练习跳绳，已知小明跳绳时的功率较大，则小明和小红相比（ ）
A．做的功一定多 B．用的时间一定少
C．做功一定更快 D．做功时间与做功多少的比值一定大
3．如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快
4．如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%（g取10N/kg），以下分析正确的是（ ）
A．电动滑轮的总功为5×104J B．飞船部件的重力为2×103N
C．绳子自由端移动的距离为2m D．电动滑轮的功率为5×104W
5．一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球在下落过程中受力平衡
B．小球在下落过程中重力做功
C．小球所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功
D．小球所受的重力在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率
6．如图所示，小华和妹妹一起坐双人秋千，当秋千从最高点摆到最低点的过程中，他们的重力做功的大小分别为 W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。若小华的体重比妹妹重，则下列说法正确的是（ ）
A．W1=W2，P1=P2 B．W1P2
C．W1>W2，P1>P2 D．W1>W2，P1=P2
7．如图所示，某种可重复使用火箭在降落过程中，通过控制推力，沿竖直方向先从A点减速运动到B点，再从B点匀速运动到C点，且，不计运动过程中的空气阻力，忽略火箭质量的变化。则（ ）
A．火箭受到推力的施力物体是空气 B．AB段的推力小于BC段的推力
C．AB段重力做功的功率大于BC段 D．AB段火箭的重力势能转化为动能
8．引体向上是体育课健身项目之一，小明在30s内完成9个标准的引体向上，他引体向上的功率约为（ ）
A．6W B．60W C．600W D．6000W
9．甲、乙两个同学将同样多的物理作业本从一楼搬到三楼，所用时间分别为30s和40s。关于两个同学对作业本做功的情况，下列说法正确的是（ ）
A．甲同学做功多，甲、乙的功率相同 B．两个同学做功相同，乙的功率更大
C．两个同学做功相同，甲的功率更大 D．两个同学做功相同，功率也一样
10．在国际单位制中，功的单位是（ ）
A．牛顿 B．千克 C．焦耳 D．瓦特
二、填空题
11．在物理学中，功率表示物体 。
12．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的、图象分别如图乙、丙所示，两次对应的弹簧测力计示数分别为、，两次拉力的功率分别为、。则 ， （均选填“”“”或“”）
13．如图为四旋翼无人机，质量为1.2kg，下方悬挂着一个质量为0.1kg的摄像机。在10s内无人机从地面竖直上升了20m，然后边摄像边斜向上飞行了60m又用时30s，仪表盘上显示离地高度为36m。无人机前10s对摄像机做功 J，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为 W。（g取10N/kg）
14．坚持锻炼，增强体魄！小明每天跑步的功率为400W，“400W”表示的物理意义是 。
15．如图所示，将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，克服重力做功 J，斜面的机械效率是 %，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是 s。
三、实验题
16．某班同学在体育课上进行“引体向上”活动，三位同学为了比较谁做功快，做了如下实验：他们分别测出各自连续做5次“引体向上”的时间，身体引体向上的距离。然后将数据记录在表格中。
序号 学生 重力（N） 引体向上的距离（m） 完成5次做的功（J） 完成5次所用的时间（s）
1 甲 500 0.48 1200 5.4
2 乙 480 0.45 1080 5.4
3 丙 600 0.40 1200 6.5
（1）分析比较实验序号 中的数据，可以得出的初步结论是：当做功所用的时间相同时，做功越多，做功越快；
（2）分析比较实验序号1与3中的数据，可以得出的初步结论是 ；
（3）分析比较实验序号2与3中的数据，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，应在表格中添加的栏目是 ，因此为了比较做功快慢，物理学中引入了物理量 ；
（4）由上分析可知，甲、乙、丙三位同学做功最快的是 （选填甲、乙、丙）。
四、计算题
17．如图所示，重300牛的物体A在水平拉力F的作用下以5米/秒的速度在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为10牛，若不计滑轮与绳的重及绳子与滑轮的摩擦，求：
（1）A与水平地面之间的摩擦力；
（2）拉力F；
（3）在2秒内拉力做的功；
（4）拉力的功率。
五、综合题
18．无论是人做功，还是利用机械做功，都有做功快与慢的问题。如图所示，为了比较物体做功的快慢，两位同学均将重物匀速地从一楼搬运到三楼。楼层高度相同、重物重力不同，图丙的重物重力最大、图甲、乙最小且相等。从图中提供的信息，进行归纳：
(1)根据图示数据可知，对重物做功最多的是图 中工人，做功时间最短的是图 中工人。
(2)比较图甲、乙可知， 图中工人做功快，判断依据是： 。
(3)比较图乙、丙可知， 图中工人做功快，判断依据是： 。
(4)为了能够比较甲、丙两图中工人做功的快慢，物理学中用 表示做功的快慢（填物理量名称）。
(5)某工人搬东西时，其表示的物理意义是 。
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11.2功率
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子，以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F为80N B．10s内绳子自由端移动2m
C．3s内物体重力做功180J D．拉力F的功率为16W
【答案】D
【详解】A．物体所受摩擦力为
由图可知，相当于两段绳子拉着物体，又由于物体匀速运动，绳子拉物体的拉力等于摩擦力，则有
所以拉力为
故A错误；
B．绳端移动的距离为
故B错误；
C．重力方向竖直向下，在力的方向上，物体没有移动，故重力不做功，故C错误；
D．绳子端移动速度为
拉力功率为
故D正确。
故选D。
2．体育课上小明和小红都在练习跳绳，已知小明跳绳时的功率较大，则小明和小红相比（ ）
A．做的功一定多 B．用的时间一定少
C．做功一定更快 D．做功时间与做功多少的比值一定大
【答案】C
【详解】A．功率等于功与时间的比值，不知道做功的时间，小明做的功不一定多，故A不符合题意；
B．功率等于功与时间的比值，不知道做功的多少，小明用的时间不一定少，故B不符合题意；
C．功率是表示物体做功快慢的物理量，小明跳绳时的功率较大，说明小明做功一定更快，故C符合题意；
D．功率等于功与时间的比值，功率越大，做功多少和做功时间的比值越大，故D不符合题意。
故选C。
3．如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快
【答案】D
【详解】AC．大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，根据
W=Fs=Gh
可知，做功一样多，故AC错误；
BD．两人做功一样多，大人用时较短，根据可知，大人对砖做功更快，故B错误，D正确。
故选D。
4．如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%（g取10N/kg），以下分析正确的是（ ）
A．电动滑轮的总功为5×104J B．飞船部件的重力为2×103N
C．绳子自由端移动的距离为2m D．电动滑轮的功率为5×104W
【答案】A
【详解】B．飞船部件的重力为
故B错误；
A．电动滑轮的有用功为
电动滑轮的总功为
故A正确；
C．由图可知，有效绳子段数，则绳子自由端移动的距离为
故C错误；
D．电动滑轮的功率为
故D错误。
故选A。
5．一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球在下落过程中受力平衡
B．小球在下落过程中重力做功
C．小球所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功
D．小球所受的重力在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率
【答案】B
【详解】A．小球在下落过程中，速度越来越大，其运动状态发生改变，受力不平衡，故A错误；
B．小球在下落过程中受到重力作用，且在重力方向上有距离，故重力做功，故B正确；
C．根据功的计算公式W=Fs，小球所受的重力不变，移动的距离相等，故重力在AB段做的功等于在BC段做的功，故C错误；
D．根据公式，小球所受的重力在AB段做功等于在BC段做的功，但在BC段的时间小，故重力在AB段的功率小于在BC段做功的功率，故D错误。
故选B。
6．如图所示，小华和妹妹一起坐双人秋千，当秋千从最高点摆到最低点的过程中，他们的重力做功的大小分别为 W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。若小华的体重比妹妹重，则下列说法正确的是（ ）
A．W1=W2，P1=P2 B．W1P2
C．W1>W2，P1>P2 D．W1>W2，P1=P2
【答案】C
【详解】从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为
W1=G1h
W2=G2h
因为h相同，且G1>G2，则W1>W2；根据知，小华和小红的重力做功的功率分别为
因为t相同，W1>W2，所以P1>P2；故C正确，ABD错误。
故选C。
7．如图所示，某种可重复使用火箭在降落过程中，通过控制推力，沿竖直方向先从A点减速运动到B点，再从B点匀速运动到C点，且，不计运动过程中的空气阻力，忽略火箭质量的变化。则（ ）
A．火箭受到推力的施力物体是空气 B．AB段的推力小于BC段的推力
C．AB段重力做功的功率大于BC段 D．AB段火箭的重力势能转化为动能
【答案】C
【详解】A．火箭的运动方向是向下，火箭受到竖直向下的重力，推力的方向是向上，火箭受到推力的施力物体是火箭发动机向下喷出的气体，故A不符合题意；
B．火箭的运动方向是向下，忽略火箭质量的变化，则火箭的重力不变，AB段做减速运动，推力大于重力；BC段匀速运动，推力等于重力，所以AB段的推力大于BC段的推力，故B不符合题意；
C．AB段，火箭的质量不变，重力不变，高度变低且，重力做功相同，但AB段所用的时间小于BC段，根据可知，AB段重力做功的功率大于BC段，故C符合题意；
D．AB段，火箭的质量不变，高度变低，速度变低，重力势能变小、动能也变小，因此重力势能没有转化为动能。故D不符合题意。
故选C。
8．引体向上是体育课健身项目之一，小明在30s内完成9个标准的引体向上，他引体向上的功率约为（ ）
A．6W B．60W C．600W D．6000W
【答案】B
【详解】中学生的质量约50kg，小明的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
完成一个引体向上，向上运动约0.5m，则克服重力做的功
W=Gh=500N×0.5m=250J
由题意可知，30s内做的总功
W总=9W=9×250J=2250J
则30s内克服重力做功的功率
接近60W，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．甲、乙两个同学将同样多的物理作业本从一楼搬到三楼，所用时间分别为30s和40s。关于两个同学对作业本做功的情况，下列说法正确的是（ ）
A．甲同学做功多，甲、乙的功率相同 B．两个同学做功相同，乙的功率更大
C．两个同学做功相同，甲的功率更大 D．两个同学做功相同，功率也一样
【答案】C
【详解】甲乙两个同学要克服作业本的重力做功，由于作业本的重力相同，从一楼搬到三楼上升的高度也相同，由可知，两个同学做功相同；由可知，做功相同时，所用时间越短，功率越大，已知甲乙所用时间分别为30s和40s，所以甲的功率大，乙的功率小。故C正确，ABD错误。
故选C。
10．在国际单位制中，功的单位是（ ）
A．牛顿 B．千克 C．焦耳 D．瓦特
【答案】C
【详解】A．牛顿是力的国际单位，故A不符合题意；
B．千克是质量的国际单位，故B不符合题意；
C．焦耳是功的国际单位，故C不符合题意；
D．瓦特是功率的国际单位，故D符合题意。
故选C。
二、填空题
11．在物理学中，功率表示物体 。
【答案】做功的快慢
【详解】功率是功与做功时间的比值，在数值上等于单位时间内所做的功，物理学中，用功率表示做功的快慢。
12．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的、图象分别如图乙、丙所示，两次对应的弹簧测力计示数分别为、，两次拉力的功率分别为、。则 ， （均选填“”“”或“”）
【答案】 = <
【详解】[1]木块两次运动过程中，木块对水平面的压力及接触面粗糙程度相同，所以木块受到的滑动摩擦力相同；木块两次均做匀速直线运动，受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以，两次对应的弹簧测力计示数。
[2]由图乙可知，第一次木块运动的速度为
由图丙可知，第二次木块运动的速度为4m/s，第二次速度较大，根据
可知，两次拉力的功率大小关系为。
13．如图为四旋翼无人机，质量为1.2kg，下方悬挂着一个质量为0.1kg的摄像机。在10s内无人机从地面竖直上升了20m，然后边摄像边斜向上飞行了60m又用时30s，仪表盘上显示离地高度为36m。无人机前10s对摄像机做功 J，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为 W。（g取10N/kg）
【答案】 20 0.9
【详解】[1]摄像机的重力
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
无人机前10秒对摄像机做功
W=Gh=1N×20m=20J
[2]整个过程中，无人机对摄像机做功的为
W总=Gh总=1N×36m=36J
整个过程中，无人机对摄像机做功的功率
14．坚持锻炼，增强体魄！小明每天跑步的功率为400W，“400W”表示的物理意义是 。
【答案】1s内做的功为400J
【详解】功率的物理意义是单位时间内所做的功的多少；在国际单位制中，功率的单位是W，1W表示每秒钟做的功是1J；所以小明每天跑步的功率为400W，表示1秒做的功是400J。
15．如图所示，将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，克服重力做功 J，斜面的机械效率是 %，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是 s。
【答案】 3 75 2
【详解】[1]拉动物体所做的有用功，即克服重力做功为
[2]总功为
斜面的机械效率是
[3]根据可得，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是
三、实验题
16．某班同学在体育课上进行“引体向上”活动，三位同学为了比较谁做功快，做了如下实验：他们分别测出各自连续做5次“引体向上”的时间，身体引体向上的距离。然后将数据记录在表格中。
序号 学生 重力（N） 引体向上的距离（m） 完成5次做的功（J） 完成5次所用的时间（s）
1 甲 500 0.48 1200 5.4
2 乙 480 0.45 1080 5.4
3 丙 600 0.40 1200 6.5
（1）分析比较实验序号 中的数据，可以得出的初步结论是：当做功所用的时间相同时，做功越多，做功越快；
（2）分析比较实验序号1与3中的数据，可以得出的初步结论是 ；
（3）分析比较实验序号2与3中的数据，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，应在表格中添加的栏目是 ，因此为了比较做功快慢，物理学中引入了物理量 ；
（4）由上分析可知，甲、乙、丙三位同学做功最快的是 （选填甲、乙、丙）。
【答案】 1与2 做相同的功，所用时间越少的，做功越快 做的功与所用时间的比值（J/s） 功率 甲
【详解】（1）[1]要得出“当做功所用时间相同时，做功越多，做功越快”的结论，就要做功时间相同而做的功不同，由表格数据可知，1与2做功时间相同而做功的多少是不同的。
（2）[2]分析比较实验序号1与3中的数据可知，做功是相同的，第一次做功时间短，则做功快，故结论为：做相同的功，所用时间越少的，做功越快。
（3）[3][4]分析比较实验序号2与3中的数据可知，做功时间和做功的多少都是不同的，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，就要计算功与时间的比值（J/s），比值大的做功快。因此为了比较做功快慢，物理学中引入了物理量功率。
（4）[5]甲、乙、丙三位同学中甲做功最多，但用时最少，根据可知甲同学做功最快。
四、计算题
17．如图所示，重300牛的物体A在水平拉力F的作用下以5米/秒的速度在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为10牛，若不计滑轮与绳的重及绳子与滑轮的摩擦，求：
（1）A与水平地面之间的摩擦力；
（2）拉力F；
（3）在2秒内拉力做的功；
（4）拉力的功率。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【详解】解：（1）对A水平方向受力分析可知，受到向左的摩擦力和向右的弹簧拉力，由于物体匀速运动，所以受平衡力，则A与水平地面之间的摩擦力为
（2）不计滑轮与绳的重及绳子与滑轮的摩擦，对滑轮受力分析可知，受向左的弹簧拉力和向右的2根绳子的拉力，则
所以绳子拉力为
（3）动滑轮上绳子的速度是动滑轮速度的2倍，由于物体挂在动滑轮上，所以绳子的速度是物体速度的2倍，绳子的速度为
绳子移动的距离为
在2秒内拉力做的功为
（4）拉力的功率
答：（1）A与水平地面之间的摩擦力；
（2）拉力F为；
（3）在2秒内拉力做的功为；
（4）拉力的功率。
五、综合题
18．无论是人做功，还是利用机械做功，都有做功快与慢的问题。如图所示，为了比较物体做功的快慢，两位同学均将重物匀速地从一楼搬运到三楼。楼层高度相同、重物重力不同，图丙的重物重力最大、图甲、乙最小且相等。从图中提供的信息，进行归纳：
(1)根据图示数据可知，对重物做功最多的是图 中工人，做功时间最短的是图 中工人。
(2)比较图甲、乙可知， 图中工人做功快，判断依据是： 。
(3)比较图乙、丙可知， 图中工人做功快，判断依据是： 。
(4)为了能够比较甲、丙两图中工人做功的快慢，物理学中用 表示做功的快慢（填物理量名称）。
(5)某工人搬东西时，其表示的物理意义是 。
【答案】(1) 丙 甲
(2) 甲 做功相同，甲用时间少
(3) 丙 相同时间内，丙做功较多
(4)功率
(5)某工人搬东西时每秒做功50J
【详解】（1）[1][2]由图中信息可知，图甲、乙的工人所搬重物的重力相同，图丙的重物重力最大，上升的高度相同，由可知，对重物做功最多的是图丙中的工人；由图可知，甲用时40s，图乙、丙的工人用时45s，做功时间最短的是图甲中工人。
（2）[1][2]图甲、乙的工人所搬重物的重力相同，上升的高度相同，由可知，图甲、乙所做的功相同，甲用时40s，图乙、丙的工人用时45s，甲图中工人做功快，判断依据是：做功相同，甲用时间少。
（3）[1][2]比较图乙、丙可知，丙所提重物的重力大，提升高度相同，由可知，丙比乙对重物做功多，二者用时相同，丙图中工人做功快，判断依据是：相同时间内，丙做功较多。
（4）甲、丙两图中，工人做的功不等，用的时间不同，为了能够比较甲、丙两图中工人做功的快慢，物理学中用功率表示做功的快慢，即用单位时间做功的多少来表示做功的快慢，写成公式。
（5）功率表示做功的快慢，某工人搬东西时，其表示的物理意义是某工人搬东西时每秒做功50J。
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