| 名称 | 2020年春八年级物理下册第十一章功和机械能2功率课时同步练习（2份含解析）（新版）新人教版 | | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 393.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-03-27 23:45:14 | ||
????
答案 A 由图象可知,当做功时间相同时,W 甲>W 乙,由 P= ???? 可知,P 甲>P 乙。
二、填空题
比较图中小明的爸爸用挖掘机挖土与小明用铁锹挖土做功的快慢,我们可以采用 相同,比较 的方法;
也可采用 相同,比较 的方法。
答案 做功多少 做功所用的时间 做功所用的时间 做功多少
解析 做功的快慢与做功的多少和做功所用的时间有关,通常比较做功快慢有两种方法:一种是做功所用的时间相同,比较做功的多少;另一种是做功的多少相同,比较做功所用的时间。
如图所示,一物体在水平向右的拉力 F1 作用下以 1m/s 速度在水平地面上匀速运动了 10m,拉力 F1 所做的功为 W1,功率为 P1。若该物体在水平向右的拉力 F2 作用下以 2m/s 的速度在同一水平地面上匀速运动了 10m,拉力 F2 所做的功为 W2,功率为 P2,则 W1 W2,P1 P2(均选填“>”“<”或“=”)。
8.答案 = <
解析 由题意可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力大小不变;物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡可知,水平拉力和滑动摩
???? ????????
擦力是一对平衡力,大小相等,即 F1=F2=f;物体运动的距离都为 10m,由 W=Fs 可知 W1=W2;因为 v1
拖拉机受到的阻力是 N。
9.答案 9×107 1.8×105
???? ????????
???? 90000W
解析 由 P= ???? = ???? =Fv 得,拖拉机的牵引力 F=????= 0.5m/s =1.8×105N,拖拉机前进 500m,做功 W=Fs=1.8×105N×500m=9×107J;
拖拉机匀速前进,处于平衡状态,由平衡条件得拖拉机所受阻力 f=F=1.8×105N。
铁路提速要解决的一个重要技术问题是提高机车牵引力功率。已知匀速行驶时,列车所受阻力与速度的平方成正比,
即 f=kv2,当列车分别以 180km/h 和 60km/h 的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车的牵引力功率之比为 。
10.答案 27∶1
解析 已知列车匀速行驶时所受阻力与速度的平方成正比,即 f=kv2,当列车在水平轨道上匀速行驶时,牵引力等于阻力,
(
1
2
1
2
)即 F=f=kv2,所以功率 P=Fv=kv3,当列车分别以 180km/h 和 60km/h 的速度在水平轨道上匀速行驶时,P ∶P =(k???? 3)∶(k???? 3
)=(180km/h)3∶(60km/h)3=27∶1。
某型号汽车发动机的额定功率为 60kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是 1200N,发动机在额定功率下,汽车匀速行驶时的速度大小为 m/s。在同样的阻力下,如果汽车匀速行驶时的速度为 15m/s,则发动机输出的实际功率是
kW。
11.答案 50 18
解析 因为汽车匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以由二力平衡条件可知,发动机所提供的牵引
???? ????????
???? 60 × 103W
力:F=f=1200N;因为 P= ???? = ???? =Fv,所以汽车的行驶速度 v=????=
1200N
=50m/s;在同样的阻力下,速度为 15m/s,牵引力仍为
1200N,发动机输出的实际功率是:P'=Fv'=1200N×15m/s=18000W=18kW。
三、简答题
物体在 50 牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,10 秒内前进了 20 米。求此过程中:
拉力做的功 W;
拉力的功率 P。
12.答案 (1)1000J (2)100W
解析 (1)此过程中拉力做的功 W=Fs=50N×20m=1000J;
???? 1000J
(2)拉力的功率 P= ???? = 10s =100W。
如图是海上蹦极挑战实景,若某海上蹦极挑战者的质量为 50kg,下落的高度为 45m,所用时间为 5s,g 取 10N/kg,求:
挑战者下落的平均速度;
重力对挑战者所做的功;
重力做功的功率。
13.答案 (1)9m/s (2)2.25×104J (3)4500W
???? 45m
???? 2.25 × 104J
解析 (1)v=????= 5s =9m/s;(2)G=mg=50kg×10N/kg=500N,W=Gh=500N×45m=2.25×104J;(3)P= ???? = 5s =4500W。
福清市江阴港是“世界不多,中国少有”的天然良港,港口便利的交通条件为运输节约了成本,有效推进了福清市的经济腾飞。如图所示,港口码头的塔吊在匀速竖直起吊装载货物的集装箱,若每个集装箱重力均为 4.0×105N,则:
塔吊起吊一个集装箱,需要多大的力?
若塔吊以 0.2m/s 的速度将一个集装箱起吊至最高处,用时 100s,则塔吊对集装箱做了多少功?
塔吊若以最大功率 1.0×105W 将集装箱起吊至(2)小题中的相同高度,用时 40min 能吊起多少个集装箱?
14.答案 (1)4.0×105N (2)8.0×106J (3)30(个)
解析 (1)集装箱匀速竖直向上运动,F=G=4.0×105N;(2)s=h=vt=0.2m/s×100s=20m,W=Fs=4.0×105N×20m=8.0×106J;(3)W
???? 总 2.4 × 108J 1.2 × 107N
总=Pt=1.0×105W×40×60s=2.4×108J,G 总= ? =
20m
=1.2×107N,n=
5 =30(个)。
4.0 × 10 N
四、综合题
测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验,表是两位同学的实验数据,其中实验 1、2 做功快慢相同并且最快,实验 4 做功快慢其次,实验 3 做功最慢。
同学 实验次数 做功时间(秒) 做功(焦)
甲 1 30 6000
甲 2 60 12000
乙 3 30 4000
乙 4 50 6000
比较实验次数 1 和 3 可知:当 ,做功越快;
比较实验次数 可知:当做功多少相同时,所用时间越短,做功越快;
当做功多少和做功时间均不相同时,需要对表格中的数据进行综合分析, ,做功越快。因此, 为了比较两位同学做功的快慢,应该在表格最后一列增加一栏项目,这个项目是 (要写上单位),为此物理学 中引入了一个新的物理量叫 。
答案 (1)所用时间相同时,做功越多 (2)1 和 4 (3)做功与所用时间的比值越大 功/时间(焦/秒) 功率
解析 (1)由表中实验次数 1 和 3 所示实验数据可知,当做功时间相同时,做功越多,做功越快;(2)由表中实验次数 1 和 4 的实验数据可知:当做功多少相同时,做功时间越短,做功越快;(3)当他们做功多少和做功时间均不相同时,单位时间内做功越多,做功越快。因此,为了比较两位同学做功的快慢,应该在表格最后一列增加一栏项目,这个项目是“功/时间(焦/ 秒)”,为此物理学中引入了一个新的物理量叫功率。
学校买了一箱物理器材,甲同学将它从一楼搬运到三楼,乙同学想测量甲同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
测量所需要的器材有:卷尺、停表和 。
乙同学设计的测量步骤如下,其中多余的是 。
测出箱子的质量
测出楼梯的总长度
测出一楼到三楼的高度 D.测出甲同学上楼梯所用的时间
E.算出甲同学搬运箱子的功率
请你帮乙同学设计一个记录该实验数据的表格。
16.答案 (1)磅秤 (2)B (3)如表所示
箱子质量(m/kg) 上升的高度(h/m) 上楼时间(t/s) 功率(P/W)
???? ????? ?????????
解析 (1)测量同学做功的功率,需结合 P= ???? = ???? = ???? 分析,式中 m 为箱子的质量,h 为从一楼到三楼箱子上升的高度,t 为
上楼所用的时间。所以需要用磅秤测量箱子的质量 m、用卷尺测量从一楼到三楼上升的高度 h,用停表测量上楼所用的时间 t。(2)由(1)中分析可知并不需要测量楼梯的总长度。(3)实验中需要测量的物理量有:箱子的质量、上升的高度、上楼时间、功率,根据这四个内容设计表格。
第 2 节 功率
基础闯关全练拓展训练
1.(2019 山东临沂蒙阴二模)体育课上,亮亮和晶晶决定进行爬杆比赛,他们同时出发,结果又同时到达相同高度的杆顶。想
判断谁的功率大,还需要知道的物理量是( )
A.杆的高度 B.爬杆时间
C.两人身高 D.二人的体重
答案D 他们两人同时出发，结果又同时到达相同高度的杆顶，说明他们爬杆的高度和时间都相等，要比较功率的大小，还要比较二人的体重。
2.甲机械比乙机械的功率大,表示两机械在工作时( )
A.甲做功多 B.甲更省力
C.甲做功快 D.甲用时少
答案 C 功率是描述物体做功快慢的物理量,功率大的机械做功一定快,故本题应选C。
3.(2018 吉林长春模拟)如图所示,是一个小球自由下落过程中拍摄的频闪照片(每相邻两幅照片拍摄的时间间隔相同)。小球在下落的前一半距离中,重力做的功为 W1,做功功率为 P1;小球在后一半距离中,重力做功为W2,做功功率为 P2,则大小关系正确的是W1 W2、P1 P2。
答 案 = <
解析 小球的重力 G 不变,小球在前、后一半距离中下落高度 h 相同,所以根据 W=Gh 可知,在前、后一半距离中重力所做的功相同,即 W1=W2;重力做的功相同,因小球下落得越来越快,则下落前一半距离所用时间大于下落后一半距离所用时间,
W
根据 P= t 可知 P1
1.(2019 甘肃兰州一模)在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬楼时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案,
其中可行的是( )
①用相同的时间爬楼,测量出各自的体重和爬上楼的高度,即可比较功率大小;
②都爬到楼顶,测量出各自的体重和爬楼用的时间,即可比较功率大小;
③爬楼后,测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬上楼的高度,算出功率进行比较。A.③ B.①② C.①③ D.①②③
答 案 D
W Gh mgh
爬楼克服自身重力做功的功率 P= t = t = t 因此,比较功率的大小时,体重、高度和时间三个物理量必须都要考
虑。方法①控制 t,通过测量 G 和 h,可以比较功率大小;方法②控制 h,通过测量 G 和 t,可以比较功率大小;方法③测量出
G、h 和 t,可以直接计算出功率,因此三套方案均可行。
2.大明和小华一起爬山。大明用了 25min 登上山顶,小华用了 20min 登上山顶,大明的体重是小华的 1.5 倍。大明与小华爬山的功率之比是( )
A.5︰6 B.8︰15 C.6︰5 D.3︰2
答案 C 大明登上山顶做的功:W =G h,小华登上山顶做的功:W =G h,大明的登山功率:P =W1 G1h
1 1 2 2
1 t1 = t1 ,小华的登山功
W2 G2h
G1h
P1 t1 G1
t2 6
率:P2= =
,又 G1=1.5G2,则 = G h =
× = 。
t2 t2
P2 2 G2
t2
t1 5
3.(2019 福建厦门二模)“塔吊”是修建高层建筑常见的起重设备,又名“塔式起重机”。某“塔吊”以恒定功率 24kW 将质量 2t 的重物从静止开始竖直向上提升 45s,全程 v-t 关系如图。g 取 10N/kg。
求t=30s 时重物所受的拉力。
求整个过程重物的最大速度。
若重物上升的总高度为 60m,则最后 12s 拉力的平均功率为多大? 答案 (1)2×104N (2)1.2m/s (3)1×104W
解析 (1)由图象可知,在 15~45s 阶段重物竖直向上做匀速直线运动,拉力与重力是一对平衡力,大小相等,所以,t=30s 时,重物所受的拉力F=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N。(2)由图象知,当重物做匀速运动时的速度最大,在 0~45s 内,拉
W Fs
P 2.4×104W
力的功率恒定不变,由 P= t = t =Fv 知,重物的最大速度v=F= 2×104N =1.2m/s。(3)整个过程中重物上升的总高度为 60m,
(
1
1
)故全程塔吊对重物做功 W=Gh=2×104N×60m=1.2×106J,前 45s 塔吊对重物做的功 W =Pt =2.4×104W×45s=1.08×106J,最
后 12s 拉力做的功 W =W-W =1.2×106J-1.08×106J=1.2×105J,则最后 12s 拉力的平均功率P =W2=1.2×105J 4
2 1
三年模拟全练拓展训练
2 t2
12s =1×10 W。
1.(2019 湖南张家界模拟,6,★☆☆)如图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
做功相同,a 图中同学做功时间少,做功快
做功相同,b 图中同学做功时间多,做功快
答案 C 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。
2.(2019 福建厦门模拟,8,★☆☆)汽车爬坡时,驾驶员的操作是:加大油门,同时将变速器换成低速挡。加大油门是使发动机发挥较大的功率,换用低速挡是为了减速。那么,在爬坡时,减小汽车的速度是为了( )
A.保证安全 B.获取更大的动力
C.省油 D.增大惯性
答 案 B 的动力。
W Fs
由 P= t = t =Fv 知,在功率不变的条件下,汽车的速度越小,获得的牵引力就越大,故换用低速挡是为了获取更大
3.随着人们生活水平不断提高,小龙家最近也买了辆轿车。若轿车以 90kW 的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v 与时间 t 的关系如图乙所示,则经过 10s 轿车发动机所做的功是 J,当牵引力为 N 时轿车能保持匀速直线运动。
答案 9×105 3×103
解析 轿车发动机的功率 P=90kW=9×104W,轿车发动机所做的功:W=Pt=9×104W×10s=9×105J。由图乙可知,轿车保持匀
P 9×104J 3
速直线运动的速度 v=30m/s,轿车发动机的牵引力:F=v=
30m/s
=3×10 N。
4.如图是我国救援直升机实施救援的情景。若 2 人质量共 150 千克,在拉力作用下匀速向
上运动,已知拉力的功率为 1470 瓦,问:
拉力多大?
拉力在 20 秒内做功多少?
被救人员 20 秒内向上移动多少距离? 答 案 (1)1470N (2)29400J (3)20m
解析 (1)因 2 人匀速上升时,受到的重力和拉力是一对平衡力,所以拉力 F=G=mg=150kg×9.8N/kg=1470N;(2)拉力在 20
P 1470W
秒内做功:W=Pt=1470W×20s=29400J;(3)匀速上升的速度:v=F= 1470N=1m/s,被救人员 20 秒内向上移动的距
离:s=vt=1m/s×20s=20m。
5.在新能源时代,市场推出了一系列的电动汽车,下表是其中一款电动汽车的相关参数。(g=10N/kg)求:(6 分)
电机额定功率 15kW 总乘数 2
最大运行速度 100km/h 最大续航 100km
整车质量 500kg 蓄电池额定电压 48V
这款车所受重力是多少?(3 分)
这款车在电机额定功率下以最大运行速度行驶时,最大可以提供多大的牵引力?(3 分) 答 案 (1)5000N (2)540N
解析 (1)这款车的重力:G=mg=500kg×10N/kg=5000N;(2)电动汽车的最大行驶速度:v=100km/h,电机额定功率:P=15kW,
W Fs P 15000W
(
m
/
s
)由 P= t = t =Fv 可得,汽车的牵引力:F=v= 100 =540N。
3.6
五年中考全练
拓展训练
1.(2019 湖北随州中考,25,★☆☆)一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力 F(如图甲),F 的大小与时间 t 的关系、木箱的运动速度 v 与时间 t 的关系图象如图乙所示。以下说法正确的是
( )
在第一个 2s 内木箱所受摩擦力为 2N
在第二个 2s 内木箱所受摩擦力为 3N
在第一个 2s 内推力 F 对木箱所做的功为 2J
在第三个 2s 内推力 F 对木箱做功的功率为 8W
答案 D 由两个图象可知,在第一个 2s 内木箱受到的推力为 1N,木箱处于静止状态,因此,推力与摩擦力平衡,摩擦力为
1N,推力 F 没有做功,故 A、C 错误;在第二个 2s 内,木箱处于加速状态,受到的推力为 3N,所以摩擦力小于 3N,故 B 错误;
W Fs
在第三个 2s 内,F 做功的功率 P= t = t =Fv=2N×4m/s=8W,故 D 正确。
2.(2018 广东广州中考,7,★★☆)如图所示,OQ 是水平地面,物体在水平拉力作用下从O 匀速直线运动到Q。OP 段拉力 F1 为
300N,F1 做的功为 W1,功率为 P1;PQ 段拉力 F2 为 200N,F2 做的功为 W2,功率为 P2。则( )
A.W1>W2 B.W1
(
1 2
=
=
1
2
)在 OP 段和 PQ 段速度相同,又因为 F >F ,所以根据 P W=Fs Fv 可知,P >P ,C 正确,D 错误。
t t
3.西宁市湟水河河道改造工程中,装载机 5s 内将一块重 2000N 的石块匀速举高 3m,装载机的举力对石块做功为 J,举力做功的功率为 W。
答案 6×103 1.2×103
解析 装载机的举力 F=G=2000N,装载机的举力对石块做的功 W=Fh=2000N×3m=6×103J,装载机的举力对石块做功的功率
W 6×103J 3
P= t = 5s =1.2×10 W。
4.(2019 江苏盐城中考,22,★☆☆)小明提着质量为 3kg 的书包,从 1 楼走到 3 楼用了 15s 的时间,书包带与手的接触面积为
10cm2,g 取 10N/kg。
求书包的重力。
求书包带对手的压强。
估算小明上楼过程中对书包做功的功率。答案 (1)30N (2)3×104Pa (3)12W
F G
解析 (1)书包的重力 G=mg=3kg×10N/kg=30N;(2)书包带对手的压强 p= = =
30N
-4
=3×104Pa;(3)每层楼的高度大约
(
2
)S S 10×10 m
为 3m,则 1 楼到 3 楼书包在竖直方向上运动的距离为 6m,小明对书包做的功W=Fs=30N×6m=180J,小明对书包做功的功率
W 180J
为 P= t
= 15s
=12W。
5.“汽车共享”在丽水市推出以来受到市民的青睐,它属于公共交通的补充,可以满足人们自驾出行的需求。如图是我市一款按租用时间收费的电动共享汽车。五一期间,小科一家租用该款电动共享汽车去旅游, 从租车点一路不停行驶 105 千米到达目的地,若全程的速度为 70 千米/时。回答下列问题:
推广电动共享汽车的好处有 (答出一点即可);
租用该电动汽车的价格为 0.5 元/分钟,小科一家从租车点到目的地的租车费用为 元;
该电动汽车发动机的额定功率为 30 千瓦,若汽车以额定功率在水平路面匀速直线行驶时,所受的阻力恒为 1200 牛,汽车的速度为多少?
答案 (1)绿色环保 (2)45 (3)25m/s
解析 (1)电动共享汽车相比普通汽车有无尾气、噪声小的特点,即绿色环保;
电动共享汽车行驶的距离s=105km,全程的速度 v=70km/h,
s
电动共享汽车行驶的时间:t= =
105km
=1.5h=90min,
v 70km/h
因为租用该电动汽车的价格为 0.5 元/分钟,
所以小科一家从租车点到目的地的租车费用为:0.5 元/min×90min=45 元;
因为汽车在水平路面上匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力, 由二力平衡条件可知,发动机所提供的牵引力:F=f=1200N;
W Fs P 30000W
根据 P= t = t =Fv 可得,汽车行驶的速度:v=F= 1200N =25m/s。
核心素养全练拓展训练
1.(2018 山东临沂模拟)已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比,且不同质量的雨滴所受空气
阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有两滴质量分别为 m1 和 m2 的雨滴从空中竖直下落,在落到地面之前都已做匀速直线运动,那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中,其重力的功率之比为( )
A.m1∶m2 B. m1∶ m2
(
m
3
2
) (
1
)C. m3∶ D. m2∶ m1
答案 C 正确解答本题需要从“文字材料”中获取有效信息,利用相关数学知识加以计算解答,考查了“信息收集与处理能力”。因为雨滴落到地面前均做匀速直线运动,所以雨滴受的是平衡力,雨滴受到的阻力为 f=mg=kv2,所以雨滴的速
(
mg k
) (
m
3
1
m
3
2
)m1· m1g
度为 v=
W Fs
P1 F1v1
m1gv1 m1v1 k
(
2
)
;又因为 P= = =Fv,所以两滴雨滴重力的功率之比为 = = = =
m g= 。
t t P2 F2v2
m2gv2 m2v2
m · 2 k
2.(2018 江苏苏州吴江模拟)2015 年 10 月,我国研发的平流层飞艇“圆梦”号(如图甲)首飞成功。飞艇依靠浮力可升到
20km 高的平流层,其推进系统由太阳能电池提供能量。飞艇悬停时,推进器将空气推向后方获得向前的推力,推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停。飞艇所受的空气阻力与风速的关系如图乙,推进器的功效
(功效是指推进器的推力与功率的比值)为 0.01N/W,当平流层风速为 40m/s 时,飞艇推进器的推力大小为 N;推进器的功率为 W。
答案 1140 1.44×105
