人教版物理八年级(下)专项训练(十四)——功率(含答案)

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名称 人教版物理八年级(下)专项训练(十四)——功率(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2020-03-17 11:18:49

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文档简介

八年级(下)专项训练(十四)——功率
训练点一 功率
1. 物理意义:表示力做功快慢的物理量,功率大的做功一定快,但不一定多,功率小的做功一定慢,但做功不一定少。
2.概念:在物理学中,把一段时间内做的功与做功所用的时间的比叫做功率。
①功率是表示物体做功快慢的物理量,功率越大表示做功越快。
②功率的大小与功和时间两个因素有关,因此,做功多不一定做功就快,做功所用的时间长不一定做功就慢。功率的大小要看功与时间的比值。
③做功的“多少”与“快慢”的意义不一样。做功多的不一定做功快,做功快的不一定做功多。只有在做功时间相同时,功率大的做功才多。
3. 功和功率的关系:
功是用来量度在做功过程中物体做功多少的,力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积,可以用公式W=Fs计算。
功率是用来量度在做功过程中物体做功快慢的。力学中把一段时间内做的功与做功所用的这段时间的比叫做功率,可以用公式P=wt计算。
知识典例?★★下列关于功率的说法中正确的是( )
A.做功越多,功率一定越大
B.做功时间越短,功率一定越大
C.功率大的物体比功率小的物体做功多
D.功率大的物体比功率小的物体做功快
解析:本题可以根据功率的概念,对每个选项进行判断。因为功率等于力在单位时间内做的功,所以做功多,不一 定功率大;做功时间短,也不一定功率就大,故A、B错。功率是表示物体做功快慢的物理量,故C错,D正确。
答案:D
知识启示
功率与功和时间两个因素有关,故功率大不表示物体做功多或做功所用的时间少。
训练点二 功率的推导公式P=Fv
公式推导:P=Wt=F.St=Fv。
①如果一台机器的功率一定时,牵引力F越大,速度v就越小;牵引力F越小,速度v就越大。
②当牵引力大小相同时,速度越大,功率也越大;同样,当速度大小相同时,牵引力越大,功率也越大。
③此公式适用于如下情况:物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动。
知识典例?★★★如图所示,重为120 N的物体M,在40N的拉力作用下,以0.2 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,则( )
A.弹簧测力计的示数为40 N
B.物体受到的摩擦力为0
C.拉力F的功率为4 W
D.物体M所受到的合力为80 N
解析:根据动滑轮的特点可知,弹簧测力计的读数为F'=12 F=12×40N=20N,选项A错误;物体做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,Ff=F'=20N,选项B错误;拉力F的功率的计算公式有P= Wt和P=Fv两种,很明显题目中没有告知物体移动的距离和做功所用的时间,由题意知拉力F=40N,物体移动的速度为0.2 m/s,动滑轮移动的速度为0.1m/s,根据P=Pv=40N ×0.1m/s=4W,选项C正确;物体做匀速直线运动,受平衡力作用,合力为零,选项D错误。
答案:C
知识启示
利用公式P=Fv解题时,要注意力F与速度v要对应。
专项测训
1.下列关于功率的说法中,正确的是(  )
A.物体做功越多,功率越大 B.物体做功时间越长,功率越大
C.物体做功越快,功率越大 D.物体做功时间越短,功率越大
2.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
3.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
4.一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
5.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
6.攀岩运动是从登山运动中派生来的新项目,它集健身、娱乐、竞技于一体,以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者(如图所示)。要测量两名运动员在攀岩时克服重力做功的功率大小,不需要测量的物理量是(  )
A.运动员的质量 B.攀岩的高度
C.运动员的身高 D.攀岩所用的时间
7.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。
8.如图所示,是挖土机和人同时挖土,同时停止挖土时的情况,挖土机和人相比,   做功快,   的功率大,这是采用   的方法比较物体做功快慢的。
9.甲、乙两物体都做匀速直线运动,它们运动的路程s和所做的功W随时间t变化的图象分别如图(a)、(b)所示,则两物体速度较大的是 ①   (填“甲”或“乙”下同)功率较大的是 ②   。
10.如图所示,汽车由发动机、底盘、车身和电器设备四大部分组成。发动机把燃料燃烧产生的   能变为   能,再通过底盘上的传动机构,将动力传给车轮,使汽车行驶。随着电子技术的发展,许多汽车已经采用了电子燃油喷射系统,微电脑可以根据内燃机的工作状态和空气的温度等多种因素精确控制喷油的数量和时机,提高燃烧效率。若该汽车以90kW的恒定功率启动做直线运动,当汽车以108km/h的速度匀速行驶时,车辆受到的阻力为   N。
11.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)。
12.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:   。
13.一辆重型卡车重50000N,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?
14.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。
15.某汽车以20m/s 的速度匀速行驶时,汽车牵引力的功率是60KW.汽车以该速度匀速行驶了2000m。
求:
(1)汽车牵引力在这段路程中做的功是多少J?
(2)汽车牵引力为多少N?
16.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。
17.一辆质量为2吨的汽车,在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动,经l5s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动25s关闭发动机,滑行100m停下。整个过程中v﹣t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍,求:
(1)整个过程中发动机做的功。
(2)汽车的最大速度v最大。
18.如图所示,重庆轨道2号线在李子坝站“穿”居民楼而过,山城的复杂地形造就了全国绝无仅有的震撼景象。若列车电动机功率为370kW,长度为120m,行驶速度为25m/s,该居民楼长度为130m,则在列车穿过居民楼的过程中;求:
(1)列车所花的时间为多少秒;
(2)列车电动机做的功为多少J?

参考答案与试题解析
1.【解答】A、做功越多,但是时间不确定,功率不一定大。故A错误;
B、做功时间越长,所做的功不确定,功率大小不确定。故B错误;
C、功率是单位时间内做的功的多少,表示做功快慢的物理量,做功越快,功率越大。故C正确;
D、做功时间越短,所做的功不确定,则功率大小不确定,故D错误。
故选:C。
2.【解答】由图可知两人做的功相同,但做功时间不同,所以做功的快慢不同,做功时间少的同学做功快,即a图同学做功快。
故选:C。
3.【解答】A.功率是表示物体做功快慢的物理量,甲的功率比乙的大,则说明甲做功比乙做功快一些,故A正确;
B.由W=Pt可知,机器做功的多少与功率的大小和做功时间有关,由于做功时间未知,所以无法比较两机器做功的多少,故B错误;
C.由t=可知,因两机器做功的多少未知,所以无法比较两者做功时间的关系,故C错误;
D.机器的机械效率与功率的大小无关,故D错误。
故选:A。
4.【解答】拖拉机两次耕作时的速度分别为:
v甲===m/s,
v乙===m/s,
由P===Fv可得,牵引力F=,且拖拉机两次耕作时的功率相同,
由于拖拉机做匀速直线运动,处于平衡状态,由二力平衡条件得:f=F,
则阻力之比:====。
故选:C。
5.【解答】根据功率P=Fv公式,功率一定,减慢车速,可以增大汽车牵引力。
故选:B。
6.【解答】(1)攀岩是克服自身的重力做功,功等于运动员的重力和攀岩高度的乘积,所以我们要知道运动员的重力和攀岩的高度;
(2)功率反映的是做功的快慢,等于功和时间的比值,所以我们还要测出运动员攀岩的时间。
故选:C。
7.【解答】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,计算速度的公式是v=,单位是m/s;
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,则功率的计算公式可以写成P=.单位是J/s。
故答案为:;J/s。
8.【解答】比较挖掘机与人力挖土做功的快慢,我们可以采用相同的时间内比较挖土多少;由于挖土机在相同时间内,挖的土多,所以挖土机的做功快,功率大。
故答案为:挖土机;挖土机;相同时间内做功多少。
9.【解答】由图a知,甲、乙两物体的路程与时间成正比,所以做匀速直线运动;并且相同时间内,甲通过的路程长,因此甲物体的速度大于乙物体的速度;
由图b知,甲乙相同时间内,乙做的功大于甲做的功,根据P=可知,乙的功率大于甲的功率。
故答案为:甲;乙。
10.【解答】(1)汽车的发动机将燃料燃烧产生的内能变为机械能,使汽车获得动力;
(2)108km/h=30m/s;
因为P===Fv;
所以F===3000N;
因为汽车匀速行驶,所以车辆受到的阻力f=F=3000N
故答案为:(1)内;机械;(2)3000。
11.【解答】上楼是克服自身重力做功,功等于自身重力和楼高的乘积,功率等于功和时间的比值;
要比较全班同学谁的爬楼功率最大时,由于都是从一楼爬上三楼,所以上升的高度相同,由P==可知,需要测量人体的重力和爬到三楼所需的时间。
质量为50kg同学匀速爬杆训练时:受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,并且重力和摩擦力是一对平衡力,
因此摩擦力大小和他的重力相等,方向和重力的方向相反,即f=G=mg=50kg×10N/kg=500N,方向竖直向下。
故答案为:爬到三楼所需的时间;500。
12.【解答】(3)根据前面的分析,测出自己的体重m和跳起的高度h.还要用秒表测出时间t。
(4)①自己所受的重力是:mg; ②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,
③则平均功率P==。
(5)频率相同,体重大的,在相同时间里做的功多,功率大。所以A正确。B错误。
体重相同,频率高,在相同时间里做的功多,所以功率大。 故C错误。
体重相同,只要跳频率相同,功率与跳的时间长短无关。 故D错误。
(6)相同时间里,跳的次数越多成绩越好。在时间相同,功率一定的情况下,所做的功是一样的。每次做的功越少,相同时间里跳的次才越多,成绩才越好。所以想提高跳绳测试的成绩,可以降低跳起高度、减肥减轻体重等。
故答案为:(3)秒表;时间t;(4);(5)A;(6)降低跳起高度、减肥减轻体重。
13.【解答】(1)∵P=,
∴发动机做的功:
W=Pt=202000W×3600s=7.272×108J;
(2)80km/h==m/s
又∵P===Fv
∴汽车牵引力F===9090N;
答:(1)发动机做的功是7.272×108J;
(2)卡车的牵引力是9090N。
14.【解答】(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=得P===Fv;
∴由P=Fv得:v===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。
15.【解答】(1)汽车匀速行驶了2000m的时间:
t===100s,
汽车牵引力在这段路程中做的功:
W=Pt=60×103W×100s=6×106J;
(2)汽车的牵引力:
F===3000N。
答:(1)汽车牵引力在这段路程中做的功是6×106J;
(2)汽车牵引力为3000N。
16.【解答】(1)由v=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===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。
17.【解答】(1)由题意可知,整个过程中发动机的工作时间:
t=15s+25s=40s,
由P=可得,整个过程中发动机做的功:
W=Pt=80×103W×40s=3.2×106J;
(2)汽车的重力:
G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N,
因汽车匀速行驶处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,汽车匀速运动时的牵引力:
F=f=0.2G=0.2×2×104N=4000N,
由P===Fv可得,汽车的最大速度:
v最大===20m/s。
答:(1)整个过程中发动机做的功为3.2×106J;
(2)汽车的最大速度v最大为20m/s。
18.【解答】(1)列车穿过居民楼时通过的路程:
s=L车+L居民楼=120m+130m=250m,
由v=可得,列车穿过居民楼的时间:
t===10s;
(2)由P=可得,列车电动机做的功:
W=Pt=370×103W×10s=3.7×106J。
答:(1)列车所花的时间为10s;
(2)列车电动机做的功为3.7×106J。