第十一章 第2节 功率
一、选择题
1.四名同学在进行骑自行车比赛,如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是
( )
A.体重最大的
B.时间最短的
C.速度最大的
D.做功最快的
2.如图1所示,小丽和爷爷进行爬楼比赛。他们同时从一楼出发,爬到五楼,结果小丽先到达。已知小丽的体重比爷爷的体重轻。下列说法中正确的是
( )
图1
A.爬到五楼,小丽做的功比爷爷做的功多
B.爬到五楼,爷爷做的功比小丽做的功多
C.小丽做功的功率一定比爷爷做功的功率大
D.爷爷做功的功率一定比小丽做功的功率大
3.用同一水平力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙水平面运动,两次物体运动的距离都为s,运动的时间分别为t1和t2(t1
( )
A.W1=W2,P1>P2
B.W1>W2,P1=P2
C.W1P2
D.W1=W2,P14.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换为低挡。加大油门是为了使发动机发挥最大的功率,换为低挡是为了减小车速。那么,在爬坡时减小车速的目的是
( )
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
5.一则题为《20秒60级台阶 他抱着晕倒的女士冲向医院》的新闻报道(图2)让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨岩刷屏全国。在这20
s内,朱墨岩登台阶的平均功率接近
( )
图2
A.5.5
W
B.55
W
C.550
W
D.5500
W
6.一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100
m,在0.1
s内有18
kg的水流过瀑布顶端,经过4.5
s落到瀑布底端。质量为18
kg的水从顶端落到底端的过程中,重力做功的功率约为(g取10
N/kg)
( )
A.4×102
W
B.4×103
W
C.1.8×104
W
D.1.8×105
W
7.平直公路上有甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速直线行驶,如果在相同时间内通过的路程之比为3∶2,则甲与乙
( )
A.牵引力做功之比为2∶3
B.牵引力做功之比为3∶2
C.牵引力的功率之比为1∶1
D.汽车所受的阻力之比为3∶2
8.如图3所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向3
N的力F,物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置,物体在MO段做匀速直线运动。则关于该物体运动的说法中正确的是
( )
图3
A.物体在OQ段做匀速直线运动
B.拉力在MN段的功率小于OP段的功率
C.拉力在MN段所做的功比OP段做的功多
D.MN段物体所受的摩擦力小于OP段物体所受的摩擦力
二、填空题
9.如图4甲所示,物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图象如图乙所示时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图象如图丙所示时,受到的水平推力为F2,两次推力的功率分别为P1、P2,则F1 F2,P1 P2。(均选填“>”“<”或“=”)?
图4
10.在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图5所示。若实心球重20
N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2.7
m,用时约0.75
s,则球下降过程中重力做功为 J,功率为 W。?
图5
11.新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性。一架由碳纤维材料制造的小型无人机,质量为2
kg,功率为40
W,则该无人机在5
s内做的功为
J,匀速竖直上升
m。(g取10
N/kg)?
12.如图6所示,我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平。若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵功率恒为1×104
kW,排泥量为1.4
m3/s,排泥管的横截面积为0.7
m2,泥浆在管中的流动速度为 m/s,泥泵对泥浆的推力为 N。
图6
13.在中考体育测试中,李强的跳绳成绩是1
min跳180次。他的质量为50
kg,每次跳起的高度约为6
cm,他跳绳时克服重力做功的平均功率约为 W。(g取10
N/kg)?
14.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7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状态。
图7
三、实验探究题
15.亮亮和芳芳两名同学想测量纸锥下落时重力做功的功率,请你帮助他们将实验过程补充完整。
(1)实验原理:
(填表达式)。?
(2)如图8所示是亮亮和芳芳利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片,照相机每隔0.2
s曝光一次,若测得纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40
cm,则此过程中,纸锥下落的速度为 m/s。?
图8
(3)关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图象如图9所示,其中正确的是 (填字母)。?
图9
四、计算题
16.
我们在超市购物时常常使用购物车,已知购物车的质量为10
kg,小明用10
N
的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4
m,用时4
s,求:(g取10
N/kg)
(1)购物车的重力。
(2)推力所做的功。
(3)推力做功的功率。
17.外卖小哥的忙碌也体现了现代生活的快节奏。若摩托车自身质量为150
kg,与地面的总接触面积为240
cm2,摩托车牵引力做功的功率为21
kW,某次外卖小哥要把外卖从某广场送到
6
km远的小学,若他始终以18
km/h的速度匀速行驶,求:
(1)在这个过程中摩托车牵引力的大小。
(2)在这个过程中摩托车牵引力做的功。
答案
1.D 2.B 3.A 4.C 5.C 6.B 7.B
8.B 9.= <
10.54 72
11.200 10
12.2 5×106
13.90
14.9×105 3×103
15.(1)P= (2)0.16 (3)A
16.(1)购物车的重力:
G=mg=10
kg×10
N/kg=100
N。
(2)推力所做的功:
W=Fs=10
N×4
m=40
J。
(3)推力做功的功率:P===10
W。
17.(1)摩托车的速度:v=18
km/h=5
m/s,
摩托车牵引力做功的功率:P=21
kW=2.1×104
W,
由P===Fv得,在这个过程中,摩托车牵引力的大小:F===4200
N。
(2)由v=得,摩托车行驶的时间:
t===
h=1200
s,
则摩托车牵引力做的功:
W=Pt=2.1×104
W×1200
s=2.52×107
J。