人教版物理八年级下册
第十一章 功和机械能
第2节 功率
自主预习 教材感知
知识点一 比较做功的快慢
做相同的功,可比较做功的 , 少的做功快;做功时间相同,可比较做功的 ,做功 的做功快。
做功的快慢与做功的 和做功的 这两因素都有关系。
知识点2 功率
功率的物理意义:表示物体做功的 。
功率的定义:功与做功所用时间之比叫做 (power)。它在数值上等于 内所做
的功。
计算公式:P= 。
功率的单位:其中W代表功,单位是焦(J);t代表时间,单位是秒(s);F代表拉力,单位是牛(s);v代表速度,单位是m/s;P代表功率,单位是瓦特,简称瓦,符号是W。功率的单位是 (简称瓦,符号W)、千瓦(kW)1W=1J/s、1kW= W。
功率的导出公式:P=wt=Fst=Fv(当物体在力F的作用下,以速度v 匀速运动时,计算力对物体所做的功。)
P=wt可知,W=Pt。
课后提升 精学精练
1.关于功和功率,下列说法中正确的是( )
A.功率大的机器,做功可能少 B..功率大的机器做功可能慢
C.做功时间越长,机器的功率越小 D.机器做功少,功率一定小
2.小明百米跑的功率是200W,表示他( )
A.能做200焦的功 B.1s能做200J的功
C.每秒做功200W D.1s的功率是200J
3.下列一些物体的功率约为70W的是( )
4.如图1所示两位同学将相同重物从一楼搬到三楼,所用时间不同。由图中提供信息,判断以下说法正确的是( )
A.a图中同学做功多,做功快
B.b图中同学做功多,做功快
C.做功相同,a图中同学做功时间少,做功快
D.做功相同,b图中同学做功时间多,做功快
5.春游时,小明和小红决定爬山比赛,他们同时出发,结果又同时到达山顶。想判断谁的功率大,还需知道的物理量是( )
A.山的高度 B.二人的体重 C.爬山的时间 D.二人身高
6.甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,则下面说法正确的是( )
A.甲做功比乙做功快一些 B.甲做的功比乙做的功多
C.甲做功所用的时间更少 D.功率大的机械效率也高
7.小梦和同学们进行登山比赛,规定功率最大者获胜,则获胜者一定( )
A.用时最短 B.速度最快 C.体重最大 D.做功最快
8.如图所示,甲、乙两物体在拉力F的作用下,沿竖直向上方向做匀速直线运动,不计空气阻力,则( )A.甲的速度一定大于乙的速度
B.甲的重力一定大于乙的重力
C.拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功
D.拉力F甲的功率一定大于拉力F乙的功率
9.如图所示是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图象,由图可知,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比是( )
A.P甲>P乙 B.P甲<P乙 C.P甲=P乙 D.无法确定
10.一拖拉机以相同的功率在甲乙两块地上耕作,在甲地上匀速前进800米用2分钟,在乙地上匀速前进600米用1.5分钟,则此拖拉机在甲乙两地耕作时受到的阻力之比为( )
A.3:4 B.4:3 C.1:1 D.2:3
11.汽车驶上陡坡时,司机通常要进行调换档位操作,以减小汽车的行驶速度。这样做的目的是( )
A.增大爬坡的牵引力 B.安全
C.增大摩擦力 D.省油
12.用拖拉机耕地时,一般都行进得较慢,这是为了( )
A.减少机器损耗 B.减小阻力
C.节省燃油 D.获得较大的牵引力
13.拖拉机耕地时一般走得比较慢,这是为了( )
A.节省燃油 B.获得较大的动力
C.减小动力 D.保证耕地质量
14.汽车爬坡时要采用低挡上坡,这样做是为了( )
A.增大汽车惯性 B.增大汽车的冲力
C.增大汽车功率 D.增大汽车牵引力
15.汽车以恒定功率爬坡时要采用低挡上坡,这样做是为了( )
A.增大汽车惯性 B.减小汽车牵引力
C.增大汽车速度 D.增大汽车牵引力
16.等高线存在于生活中,比如美丽的梯田,比如弯曲的盘山公路。车子在盘山公路上爬坡时,司机会换抵挡。这样做是为了使车辆向上行驶时可以( )
A.获得更大的功率来爬坡 B.提高机械效率
C.减小所做的功 D.获得更大的牵引力
17.班里组织一次“估测上楼时的功率”比赛活动,从一楼登上五楼,比谁的功率最大。为此,需要测量一些物理量。下列物理量中必须测量的是 ( )
①五楼到一楼的高度H; ②从一楼到达五楼所用的时间T;
③每个同学的体重G; ④四楼到五楼楼梯的长度L。
A.①②③ B.②③④ C.①③ D.②③
18.小明要测量自己上楼时的功率,不需要测量的物理量是( )
A.体重 B.楼梯倾斜角度
C.楼的高度 D.上楼时间
19.在物理学中,将物体在一段时间内通过的路程(s)与通过这段路程所用时间(t)的比称为速度,用符号v表示。这种定义物理量的方法,叫做比值定义法。由速度的定义可知:计算速度的公式是:v=,如果路程的单位用m,时间的单位用s时,速度的单位就是m/s。物理学中,用比值定义法定义的物理量很多,例如:把一段时间内物体所做的功(W)与做功所用时间(t)的比,叫做功率,用符号P表示。根据比值定义法,功率的计算公式可以写成P= ,如果功的单位用J表示,时间的单位用s表示,则功率的单位是 ,后人为了纪念英国物理学家瓦特在物理学上做出的贡献,便用他的名字来命名功率的单位,即瓦特,简称瓦,用符号W表示。
20.我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢,如图表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同,它所用的判断方法是: 相同,比较 ,另一种的判断方法是: 相同,比较 。
21.如图为甲乙两台功率一定的机器做功时所得出的做功与时间的关系图象,由图可知, 机器的功率较大;做相同的功, 机器所用的时间少。
22.如图所示,光滑斜面AB和AC,且AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物以相同的速度从斜面的底部匀速拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,拉力所做的功分别为W1和W2,两次拉力的功率分别为P1和P2,则F1 F2,W1 W2,P1 P2(以上均选填“<”、“=”、或“>”)
23.功率相同的两辆汽车在相等的时间内匀速通过的距离之比为3:2,则两辆汽车做功之比为 ,两辆汽车的牵引力之比为 。
24.推土机在工程建设中发挥了重要作用。某型号履带式推士机,其发动机的额定功率为150kW,若推土机在平直场地上以额定功率作业,在其以1.5m/s的速度匀速前进10m的过程中,则推土机受到的阻力为 N,推土机所做的功 J。
25.某班级组织了一次物理课外实践活动,试比较全班同学中从一楼爬上三楼过程中谁的爬楼功率最大。为了简便获得比赛结果,则活动中至少测量的物理量是:人体的体重和 。实验结束后,有位质量为50kg同学进行爬杆训练,当他沿竖直杆匀速上爬时,人受到的摩擦力大小为 N(g=10N/kg)。
26.学校新购了一箱物理器材。小凯同学将它从一楼搬到三楼,小旋同学想测定小凯搬运器材过程中对箱子做功的功率,请你帮小旋完成以下实验报告。
(1)实验原理: 。
(2)实验器材: 。
(3)实验设计:
①小凯同学设计的测量步骤如下,其中多余的是 【只填序号】
A.测出箱子的质量m
B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到三楼的竖直高度h
D.测出小凯上楼所用的时间t
E.算出小凯搬运箱子的功率P
②设计一个记录实验数据的表格。
27.学习了功率的知识后,小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上的运动时的功率,如图所示。
(1)实验中依据的原理是(写公式): ;
(2)需要的测量工具: 、 、 。
(3)小刚测出了自己的质量为m,拉上去一定的次数n所用的时间t,并测出自己每做一次引体向上时 。则他做引体向上时功率的表达式是 。
(4)爱动脑的小刚想课后和几位同学准备开展“比一比谁在爬楼过程中的功率大”的活动。他设计了三套方案:
①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,可以算出爬楼的功率并进行比较;
②控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;
③控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较。
则在上述方案中可行的是
A.只有①B.只有①②C.只有②③D.①②③都可以。
28.跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率,请帮助他完成以下实验步骤(不计绳重)。
(1)用体重计测量自己的质量m;
(2)估测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);
(3)用 (填测量器材)记录跳n次所用的 (填物理量与其对应字母)。
(4)根据公式P= 算出自己跳绳的平均功率。
(5)两人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.频率相同,体重大的功率大 B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小 D.体重相同,跳的时间长的功率大
(6)小华要想提高跳绳测试的成绩,请你从物理学角度为他提出一条合理的建议: 。
29.一辆重型卡车重500N,匀速行驶时发动机的功率为202kW,速度为80km/h,汽车行驶了1h。
(1)发动机做的功是多少?
(2)卡车的牵引力是多大?
3
0.某型号汽车发动机的额定功率为6×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是2000N.在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:
(l)发动机所提供的牵引力大小;
(2)行驶5min牵引力所做的功;
(3)行驶速度的大小。
31.重4×104N的汽车在水平路面匀速运动,所受阻力为920N,汽车牵引力功率为9.2kW,求汽车运动100s内,
①发动机对汽车的牵引力多大?
②牵引力做了多少功?
③汽车通过的距离多长?
32.电动自行车轻便、安全、无污染,很受人们喜爱,某同学在双休日骑电动自行车到洪泽湖边观光,途经全长21000m的洪泽湖大堤,若电动车以18Km/h的速度沿水平路面匀速行驶,电动车输出功率为150W,求:
(1)经过半小时,电动车行驶的距离。
(2)电动机半小时内对电动车做的功。
(3)电动车行驶时受到的阻力。
参考答案
自主预习 感知教材
知识点1 时间 时间 多少 多 多少 时间
知识点2 快慢 功率 单位时间 Wt 瓦特 103
课后提升 精学精练
1.A; 2.B; 3.B; 4.C; 5.B; 6.A; 7.D; 8.B; 9.A; 10.C; 11.A; 12.D; 13.B; 14.D; 15.D; 16.D; 17.D; 18.B;
19.;J/s;
20.做功时间;做功多少;做功;所用时间;
21.乙;乙;
22.<;=;<;
23.1:1;2:3;
24.1×105;1×106;
25.爬到三楼所需的时间;500;
26.P=;台秤、卷尺、秒表;B;
27.P=;体重计;秒表;刻度尺;人上升的高度h;P=;D;
28.秒表;时间t;;A;降低跳起高度、减肥减轻体重;
29.解:(1)∵P=Wt,
∴发动机做的功:
W=Pt=202000W×3600s=7.272×108J;
(2)80km/h=2009=m/s
又∵P=Wt=Fst=Fv
∴汽车牵引力F=Pv=202000W2009ms=9090N;
答:(1)发动机做的功是7.272×108J;
(2)卡车的牵引力是9090N。
30.解:(1)因为汽车匀速行驶,受平衡力作用;由二力平衡知识得,F=f=2000N;
(2)t=5min=300s,
W=Pt=6×104W×300s=1.8×107J。
(3)根据P=Wt=Fst=Fv=
∴由P=Fv得:v=PF=6×104W2000N=30m/s;
答:(l)发动机所提供的牵引力大小为2000N;
(2)行驶5min牵引力所做的功为1.8×107J;
(3)行驶速度的大小为30m/s。
31.解:①∵汽车在水平方向匀速直线运动,所以牵引力为F=f=920N;
②∵P=Wt,牵引力做的功为W=Pt=9200W×100s=9.2×105J;
③∵W=Fs,
∴汽车通过的距离为s=WF=9.2×105J920N=1000m
答:①发动机对汽车的牵引力为920N;
②牵引力做了9.2×105J的功;
③汽车通过的距离为1000m。
32.解:(1)由v=St得:
行驶的距离s=vt=18km/h×0.5h=9km;
(2)电动车做功:W=Pt=150W×1800s=2.7×105J;
(3)由W=Fs得:
电动自行车的牵引力:F=WS=2.7×105J9×1000m=30N
由于电动车匀速行驶,阻力与牵引力是一对平衡力,即f=F=30N。
答:(1)经过半小时,电动车行驶的距离为9km。
(2)电动机半小时内对电动车做的功为2.7×105J。
(3)电动车行驶时受到的阻力为30N。