沪科版八年级物理 第十章 第四节 做功的快慢
一、单选题(共10题;共20分)
1.下列关于功、功率的说法正确的是(?? )
A.?功率大的机器做功快???????????????????????????????????????????B.?做功快的机器做功时间一定短C.?做功多的机器功率一定大????????????????????????????????????D.?功率小的机器做功时间一定长
2.上课铃响起时,小虎同学从教学楼的一楼跑到三楼,所用的时间为15s.他上楼的功率可能是(?? )
A.?100W?????????????????????????????????B.?200W?????????????????????????????????C.?400W?????????????????????????????????D.?600W
3.要测量小敏同学上楼梯时的功率,不需要测量他的( )
A.?通过的路程???????????????????????B.?通过的楼梯高度???????????????????C.?质量???????????????????D.?上楼梯所用的时间
4.甲机器的功率比乙机器的功率大,则(?? )
A.?甲比乙做功多?????????????????????????????????????????????????????B.?乙比甲做功多C.?在相同时间内,甲做功多????????????????????????????????????D.?做相同的功,乙比甲用的时间短
5.为了增强免疫力抵御H1N1甲型流感,星期天小明和爸爸一起去登山.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
6.小明体重为60kg,在某超市乘长20m、高5m的电梯到楼上需40s,则电梯对小明做功的功率为(?? )
A.?7.5W???????????????????????????????????B.?30W???????????????????????????????????C.?75W???????????????????????????????????D.?300W
7.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.?保证安全????????????????????B.?省油????????????????????C.?增大发动机的牵引力????????????????????D.?以上说法均正确
8.小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约600N,上学路上他骑车在30s内匀速通过了一段长150m的平直公路.若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.02倍,则通过该段公路时,小敏同学蹬车的功率约为(?? )
A.?120W?????????????????????????????????B.?60W?????????????????????????????????C.?1200W?????????????????????????????????D.?600W
9.在同一水平面上两次用测力计水平拉同一物体运动,两次运动的s﹣t图象如图所示,其对应的测力计示数分别为F1和F2 , 拉力功率分别为P1和P2 , 则它们大小正确的是( )
A.?F1>F2 P1>P2????????B.?F1=F2 P1>P2????????C.?F1=F2 P1<P2????????D.?F1<F2 P1<P2
10.同学们学过估测爬楼时的功率,如果要估测宝宝爬楼时克服重力做功的功率,你认为要测量下列哪些物理量( )①宝宝的质量②宝宝的身高③爬楼的长度④爬楼的高度⑤爬楼的时间.
A.?③④⑤????????????????????????????????B.?①②⑤????????????????????????????????C.?②④⑤????????????????????????????????D.?①④⑤
二、多选题(共1题;共3分)
11.下列说法中正确的是( )
A.?做功快的机械,功率一定大B.?正在行驶的汽车,如果所受的力全部消失,汽车将做匀速直线运动C.?小明用力推地上的木箱,没有推动,是因为推力小于摩擦力D.?起重机吊着重物匀速水平运动的过程中,拉力对重物不做功
三、填空题(共4题;共12分)
12.功率的符号是________?,它是表示 ________? 的物理量,在国际单位制中,功率的单位是 ________? ;一辆摩托车发动机的功率为1.6千瓦,它表示的物理意义是________ 。
13.如图所示,某同学做“引体向上”时,在时间t内完成n次,已知他每次上升的高度相同,且他的质量为m,脚离地面最低距离为h1 , 离地面最高距离为h2 , 则它做引体向上的平均功率为________(g为已知量)
14.0.32kW=________W? 1.5MW=________kW=________W?? 3500W=________kW.P= 和P=Fv这两个公式的使用是有条件、有区别的:前者是指发生在时间t内的平均功率;而后者,若F和v为定值,则P为________,若F和v在变化,则P也在________,所以它反映的是即时功率.
15.如图所示为甲、乙两物体做功与所需时间的关系图象,由图象可知,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比可知P甲________?P乙(选填“>”“=”或“<”).
四、计算题(共1题;共5分)
16.一个50N的力在作用某物体时,力方向上移动速度是40cm/s,则这个力的功率是多少?
五、解答题(共1题;共5分)
17.什么是功率?物理学中用它来表示什么?其国际单位是什么?
六、综合题(共1题;共3分)
18.九年级二班的男同学要举行爬楼比赛,看看谁的功率大,要测出某同学爬楼的功率
(1)已测出了这个同学的质量m,还需要测出的物理量是________? .
(2)还需要的测量工具是________?.
(3)由测得的物理量,计算爬楼功率的表达式为________?.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】解:A、功率是表示做功快慢的物理量,功率大的机器,其做功快,故A正确; B、功率的大小等于功与时间的比值,功率是表示做功快慢的物理量,做功的多少未知,由t= 可知,不能判断做功时间的长短,故B错误;C、功率的大小等于功与时间的比值,做功多的机器,时间也可能很长,功率不一定大,故C错误;D、功率小的机器,由于做功的多少未知,由t= 可知,不能判断做功时间的长短,故D错误.故选A.【分析】单位时间内所做的功叫做功率.功率是表示做功快慢的物理量.功率得到计算公式为P= ,即功率的大小等于功与时间的比值.
2.【答案】B
【解析】【解答】解:小虎同学的质量约为m=50kg, 其重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,每一层楼的高度约为3m,从一楼走到三楼,上升的高度:h=(3﹣1)×3m=6m,他上楼时克服重力做的功:W=Gh=500N×6m=3000J,则他上楼时的功率:P= = =200W,故ACD错误,B正确.故选:B.【分析】先估测人的质量,然后根据G=mg求出重力,再估测三层楼的高度,根据W=Gh求出他上楼时做的功,再由P= 求出上楼的功率.
3.【答案】A
【解析】【解答】解:小敏同学上楼梯的过程就是克服其重力做功的过程,根据功率的计算公式P=,需要测量的物理量有人的质量、楼梯的竖直高度、登楼所用的时间,不需要测量通过的路程.故选A.【分析】测量功率的实验,首先要看清是克服什么力做功,然后根据功率的计算公式P=确定测量的物理量和所用的工具.
4.【答案】C
【解析】【解答】解:功率同时跟做功多少和做功时间有关,甲机器的功率比乙机器的功率大,说明在相同时间内,甲做功多,或完成相同的功,甲用时少. 故选C.【分析】功率表示物体做功快慢的物理量,根据P= ,做功时间相同时,做功越多,做功越快,功率越大.
5.【答案】A
【解析】【解答】小明登上山顶做的功:W1=G1h=m1gh,
爸爸登上山顶做的功:W2=G2h=m2gh,小明的登山功率:P1=,爸爸的登山功率:P2=,
又m2=1.5m1所以, .故选A.
【分析】先根据公式W=Gh写出两人登上山顶做的功的表达式,再根据P=写出两人的功率表达式,最后两功率之比即可.本题考查了功率的计算,属于基本内容,利用公式P=正确表示出两人的功率整理即可求解
6.【答案】C
【解析】【解答】解:电梯对小明做功: W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×5m=3000J,电梯对小明做功的功率:P= ?= ?=75W.故选C.【分析】已知小明的体重和楼的高度,根据公式W=Gh=mgh可求扶梯对小明做的功;再利用公式P= 可求做功的功率.
7.【答案】C
【解析】【解答】解: 爬坡时需要发动机有很大的牵引力,而单靠增大功率无法达到必要的牵引力,由P=Fv得:要想使F增大,只能减小速度.当功率为最大时,速度最小时牵引力最大;故减小速度可以增大发动机的牵引力;而不是为了保证安全;而加大油门也无法省油.故选C.【分析】当油门调到最大时,功率达最大此时功率无法再增加,由P=Fv可分析减慢车速的原因.
8.【答案】B
【解析】【解答】解:由题可知,自行车所受路面的阻力:f=0.02G=0.02×600N=12N, 因为小敏匀速骑车,所以小敏骑车的动力:F=f=12N,小敏同学蹬车时做的功:W=Fs=12N×150m=1800J,小敏蹬车的功率:P= = =60W.故选B.【分析】根据题意求出自行车受到路面的阻力,根据二力平衡条件求出骑自行车的动力;知道行驶的路程,利用功的公式求小敏做的功,再利用功率公式求小敏蹬车的功率.
9.【答案】B
【解析】【解答】解:由图象知,两次都是做匀速直线运动,所以两次的拉力都等于摩擦力,摩擦力不变,拉力不变.因此F1=F2 . 由图象知,在相同时间内,①经过的路程大,所以①的速度大于②的速度.根据公式P==Fv,拉力相同,v1>v2 , 所以P1>P2 . 故选B.【分析】首先根据路程时间图象判断出物体两次的运动情况,并判断出两次速度的大小.由二力平衡条件的知识得出两次拉力的大小不变.根据公式P=?=Fv判断出两次功率的大小关系.
10.【答案】D
【解析】【解答】解:根据P=, 实验中要测量宝宝克服重力做的功及爬楼所用时间,而W=Gh=mgh,所用实验中还需测量宝宝的质量和楼的高度,因此ABC错误、D正确.故选D.【分析】爬楼就是克服自身的重力做功,我们可以用台秤测出自身的质量,根据G=mg求出重力,用皮尺测出楼高;根据W=Gh求出上楼时所做的功,用秒表测出爬楼的时间;根据P=?求出爬楼的功率.
二、多选题
11.【答案】A,B,D
【解析】【解答】解:A、功率是表示做功快慢的物理量,做功快的机械,功率一定大,故A正确;B、汽车原来是运动的,所以,当外力全部消失时,汽车将保持原来的方向和速度不变,做匀速直线运动,故B正确;C、木箱不动处于静止状态,是因为它受到的是平衡力的作用,即推力和摩擦力是一对平衡力,所以大小相等,推力等于摩擦力,故C错误;D、吊着重物水平匀速移动,则移动的方向不是沿力的方向,因此拉力没有做功,故D正确.故选ABD.【分析】(1)单位时间内所做的功叫做功率,功率是表示做功快慢的物理量;(2)根据牛顿第一定律:一切物体在不受外力时,总是保持静止状态或匀速直线运动状态.再结合物体原来的运动状态,可做出判断;(3)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受到的力一定是平衡力;(4)功等于作用在物体上的力与物体沿力的方向通过的距离的乘积,根据功的概念来判断有没有做功.
三、填空题
12.【答案】P;物体做功快慢;瓦特;1秒内发动机做功为1600焦
【解析】【解答】解:物体单位时间内做的功叫功率符号:P,它是反映做功快慢的物理量,功率的单位瓦特;一辆摩托车发动机的功率为1.6千瓦=1600瓦特,其物理意义是:1秒内发动机做功为1600焦。故答案为:P;物体做功快慢;瓦特;1秒内发动机做功为1600焦。【分析】物体单位时间内做的功叫功率,它是反映做功快慢的物理量。功率的单位瓦特。
13.【答案】
【解析】【解答】解:由题意可知,他每次上升的高度h=h2﹣h1 , 在时间t内完成n次引体向上,则该同学克服重力做的总功:W=nGh=nmgh=nmg(h2﹣h1);他做功的平均功率:P= = .故答案为: .【分析】已知质量的大小和上升的高度,以及做功的时间,根据公式W=Gh=mgh和P= 可求功率的大小
14.【答案】320;1.5×103;1.5×106;3.5;定值;变化
【解析】【解答】解:(1)0.32kW=0.32×103W=320W; 1.5MW=1.5×103kW=1.5×103×103W=1.5×106W;3500W=3500×10﹣3kW=3.5kW;(2)由P=Fv可知,若F和v为定值,则P为定值,若F和v在变化,则P也在变化,所以它反映的是即时功率.故答案为:320;1.5×103;1.5×106;3.5;定值;变化.【分析】(1)根据1kW=103W,1MW=103kW进行单位的换算;(2)根据F和v的变化分析P的变化.
15.【答案】>
【解析】【解答】解:由图象可知,在相同时间t1内,甲物体做的功比乙物体做的功多,即W甲>W乙 , 根据功率公式P= 可知,P甲>P乙 . 故答案为:>.【分析】该图是功和时间的关系图象.根据功率的计算公式P= 知,在相同时间内,谁做的功多,谁的功率就大.
四、计算题
16.【答案】解:v=40cm/s=0.4m/s, ∵P= = =Fv,∴这个力的功率P=Fv=50N×0.4m/s=20W.
【解析】【分析】已知在作用某物体的力和物体移动的速度,根据公式P= = =Fv可求功率.
五、解答题
17.【答案】答:物体在单位时间内做的功叫做功率;物理学中用功率表示物体做功的快慢;功率的国际单位是瓦特,用符号W表示.
【解析】【分析】根据对功率的定义、物理意义及单位的掌握作答.
六、综合题
18.【答案】(1)爬楼所用时间t、爬楼的高度h(2)秒表、卷尺(3)P=
【解析】【解答】解:(1)根据公式P=,还需测出爬楼所用的时间t,再根据W=Gh,有了质量m,还需测出爬楼的高度h;(2)测时间要用到秒表,测高度则需要卷尺;(3)根据公式,结合测量的量进行推导得出P=.故答案为:(1)爬楼所用时间t、爬楼的高度h;(2)秒表、卷尺;(3)P=.【分析】功率是指物体单位时间内完成的功,所以要想测出功率,我们需要测出爬楼时所做的功和所用的时间.功又等于力与距离的乘积,所以需直接测量的应该包括同学的体重和爬楼的高度,据此我们再选择测量工具.功率的表达式也应该从功率的公式中,根据测量的量推导得出.