11.2　怎样比较做功的快慢 同步练习（含解析）

11．2　怎样比较做功的快慢
30670587630知识要点分类练 夯实基础
知识点 1　比较做功的快慢
1．我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢，如图11－2－1所示，用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同，这里所用的判断方法是：做功时间相同，比较__________________；另一种判断方法是________相同，比较________________。
图11－2－1
知识点 2　功率的概念
2．关于功率概念的理解，下列说法中正确的是(　　)
A．功率大的机械做的功多
B．功率大的机械做功时用的时间少
C．做功越少的机械做功越慢
D．功率大的机械做功一定快
3．一台机器的功率是150 W，它的含义是(　　)
A．这台机器所做的功只能是150 J
B．这台机器每分钟做功150 J
C．这台机器每秒所做的功是150 J
D．这台机器每秒做的功是150 W
知识点 3　功率的计算
4．一台机器在200 s内做了6×105 J的功，则这台机器的功率是________ kW。
5．一台起重机将重为3600 N的货物匀速提高4 m，所用的时间为15 s，则起重机对货物做的功为________J，起重机的功率为________W。
6．小红同学用50 N的力拉着一个重为80 N的物体，在水平地面上做匀速直线运动，1 min内使物体移动60 m的距离，物体的运动速度是________ m/s，此过程中小红所用拉力的功率是________W。
7．小明健身用的拉力器结构如图11－2－2所示，他用250 N的拉力向下拉动拉杆，使重为200 N的配重块在2 s内匀速升高40 cm，不计拉杆和绳重。
求：在这2 s内小明所做的功及功率。
图11－2－2
知识点 4　功率的测量
8．小明和小华课后利用所学物理知识来比较自己上楼时功率的大小。
(1)需要的器材除了磅秤、皮尺之外还有________。
(2)请你帮他们把设计的实验表格补全。
物理量
质量m/ kg
____________
____________
小明
小华
(3)由测得的物理量计算爬楼功率的表达式为：P＝________。(用物理量符号表示)
18288067945规律方法综合练 提升能力
9．如图11－2－3所示，九年级甲班学生丹丹从地上拿起一个鸡蛋，并用大约2 s的时间将它匀速举过头顶，在这2 s时间内，丹丹对这个鸡蛋做功的功率约为(　　)
图11－2－3
A．0.25 W B．0.5 W C．1 W D．2 W
10．如图11－2－4所示，在水平桌面上放一个重300 N的物体，其在水平拉力F的作用下以0.1 m/s的速度匀速移动了2 m，已知物体与桌面的滑动摩擦力为60 N，则该过程中水平拉力F所做的功及其功率的大小分别为(　　)
图
11－2－4
A．120 J　6 W B．600 J　30 W C．720 J　36 W D．480 J　24 W
11．一名重为500 N的同学在跳绳测试中，1 min跳180次，每次腾空的高度平均为4 cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是(　　)
A．60 W B．3.6×103 W
C．6×103 W D．3.6×105 W
12．星期天，小明和爸爸一起去登山，小明用了20 min登上山顶，爸爸用了25 min登上山顶，爸爸的体重是小明体重的1.5倍，则小明与爸爸登山时做功的功率之比是(　　)
图11－2－5
A．5∶6　 B．6∶5　 C．15∶8　 D．2∶3
13．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平地面上运动，两次运动的s－t图像如图11－2－5所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则它们的大小关系正确的是(　　)
A．F1>F2，P1>P2 B．F1＝F2，P1>P2
C．F1＝F2，P114．在学习了功率的知识后，三位同学想比较爬杆时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是(　　)
①用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率大小
②都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功率大小
③测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较
A．只有① B．①② C．①③ D．①②③
15．如图11－2－6所示，甲用90 N的拉力，乙用50 N的推力，在30 s内共同使一辆小车从一个倾角为30°、长为60 m的斜坡底端匀速运动到顶端。甲、乙二人对小车做功为________J，甲对小车做功的功率为________W。
图11－2－6
如图11－2－7所示，物体在水平拉力F的作用下做匀速直线运动，5 s内移动1.5 m。若物体与地面间的摩擦力为30 N，滑轮重和绳重及滑轮摩擦均不计，则拉力的功率是________W。

图11－2－7 图11－2－8
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90 kW的恒定功率做直线运动，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11－2－8乙所示，则经过10 s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。
18．如图11－2－9甲所示，处于水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用。F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则t＝1 s时，物体处于________状态；t＝3 s时所受的摩擦力是________N；4～6 s，推力F的功率是________W。
图11－2－9
19． 如图11－2－10所示是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA＝100 N。在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为v＝0.4 m/s，滑轮重、绳重及摩擦忽略不计，求：
(1)绳子自由端的拉力大小F。
(2)拉力F做功的功率P。
图11－2－10
考|　　题|　　展|　　示
20． 如图11－2－11所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下从O处匀速直线运动到Q处，OP段拉力F1为300 N，F1做的功为W1，功率为P1；PQ段拉力F2为200 N，F2做的功为W2，功率为P2。则(　　)
图11－2－11
A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．P1＞P2 D．P1＜P2
教师详解详析
1．做功多少　做功　做功时间的长短
2．D
3．C
4．3
5．1.44×104　960
6．1　50　[解析] 物体运动的时间：t＝1 min＝60 s，则物体的运动速度：v＝＝＝1 m/s；此过程中小红所用拉力的功率：P＝＝＝Fv＝50 N×1 m/s＝50 W。
7．小明做的功：W＝Fs＝250 N×0.4 m＝100 J。
小明做功的功率：P＝＝＝50 W。
8．(1)停表　(2)楼的高度h/m　爬楼的时间t/s　(3)
9．B　[解析] 一个鸡蛋的重力约为0.5 N，鸡蛋上升的高度约为2 m，把它匀速举过头顶时所做的功：W＝Gh＝0.5 N×2 m＝1 J，做功的功率约为P＝＝＝0.5 W。
10．A　[解析] 物体匀速移动，所以物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F＝f＝60 N，拉力F所做的功：W＝Fs＝60 N×2 m＝120 J；拉力的功率：P＝＝＝
Fv＝60 N×0.1 m/s＝6 W。
11. A　[解析] 由题意可知：G＝500 N，h＝4 cm＝0.04 m。跳绳一次克服重力做功：
W＝Gh＝500 N×0.04 m＝20 J，1 min跳180次所做的总功：W总＝180×20 J＝3600 J，则功率：P＝＝＝60 W。
12．A　[解析] 人登山时要克服自身的重力做功，又因为两人登山的高度相同，则他们的功率的比值：＝＝＝＝×＝。
13．B
14．D　[解析] 功率是反映做功快慢的一个物理量。爬杆是克服自身的重力做功，功率P＝，若做功时间t一定，测出各自的体重和爬上杆的高度，mgh越大，功率就越大；都爬到杆顶，爬杆的高度一定，测出各自的体重和爬杆时间，若越大，功率就越大；测出各自的体重、爬杆时间和爬上杆的高度，根据P＝求出功率，比较功率的大小。所以三种方法都是可行的，故选D。
15．8400　180　[解析] 甲对小车做的功：W甲＝F甲s＝90 N×60 m＝5400 J，乙对小车做的功：W乙＝F乙s＝50 N×60 m＝3000 J，则甲、乙二人对小车做的功：W＝W甲＋W乙＝5400 J＋3000 J＝8400 J。则甲对小车做功的功率：P甲＝＝＝180 W。
16．9　[解析] 物体移动的速度：v物＝＝＝0.3 m/s，拉力移动的速度：v＝2v物＝2×0.3 m/s＝0.6 m/s，物体做匀速直线运动，所以动滑轮对物体的拉力：F拉＝f＝30 N，因滑轮重和绳重及滑轮摩擦忽略不计，所以水平拉力：F＝＝＝15 N，拉力的功率：P＝Fv＝15 N×0.6 m/s＝9 W。
17．9×105　3×103　[解析] 轿车发动机的功率P＝90 kW＝9×104 W，由P＝得，轿车发动机所做的功：W＝Pt＝9×104 W×10 s＝9×105 J；由图乙可知，轿车保持匀速直线运动的速度v＝30 m/s，由P＝＝＝Fv得，轿车发动机的牵引力：F＝＝＝3×103 N。
18．静止　2　8
[解析] 由图乙的v－t图像知，物体在0～2 s速度为0，处于静止状态。2～4 s，速度不断增大，做加速直线运动；4～6 s速度保持4 m/s不变，做匀速直线运动，物体在水平方向上受到推力和滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等。由F－t图像知，物体在4～6 s受到的推力是2 N，所以滑动摩擦力是2 N。物体在2～4 s做加速运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，所以在第3 s末摩擦力的大小为2 N。4～6 s，物体运动的速度v＝4 m/s，F＝2 N，由P＝，v＝得，推力做功的功率：P＝Fv＝2 N×4 m/s＝8 W。
19．(1)由图可知，有两股绳子吊起动滑轮，所以绳子自由端的拉力：F＝＝＝50 N。
(2)拉力端的运动速度：v1＝2v＝2×0.4 m/s＝0.8 m/s，
所以拉力F做功的功率：P＝Fv1＝50 N×0.8 m/s＝40 W。
20．C　[解析] 由图可知，W1＝F1s1＝300 N×4 m＝1200 J，W2＝F2s2＝200 N×6 m＝1200 J，即W1＝W2，故A、B均错误；由P＝Fv，又F1>F2，v1＝v2，则P1>P2，故C正确，D错误。