物理北师大版八年级下册 第9章 四、功率 习题（word版带解析）

第9章 四、功率
一、单选题
1.???如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动同一木块得到的s-t图象分别是图乙中的图线①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则（　　）
A.?F1=F2?P1＞P2????????????????????????????????????????
B.?F1＞F2?P1＞P2????????????????????????????????????????
C.?F1＜F2?P1=P2????????????????????????????????????????
D.?F1＞F2?P1=P2
2.???如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的s-t图象分别是图乙中的图线①、②．两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别是P1、P2，则（　　）
A.?F1=F2，P1＞P2????????????????????????????????????????
B.?F1＞F2，P1＞P2????????????????????????????????????????
C.?F1＜F2，P1=P2????????????????????????????????????????
D.?F1＞F2，P1=P2
3.???小明对四位同学做功情况各测量了一次，把四位同学做功W和所用时间t在坐标系中描点，得到了图中甲、乙、丙、丁四个点，这四个同学中做功功率最大的是（　　）
A.?甲?????????????????????????
B.?乙?????????????????????????
C.?丙?????????????????????????
D.?丁
4.???拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路上慢，这主要是为了（　　）
A.?减小惯性?????????????????????????
B.?提高机械传动效率?????????????????????????
C.?增大牵引力?????????????????????????
D.?提高发动机的功率
5.???举重是我国的优势体育项目，一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间，把重100N的杠铃举起，如图所示，如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是（　　）
A.?W1=W2，P1=P2????????????????????????????????????????
B.?W1＞W2，P1＞P2????????????????????????????????????????
C.?W1=1700J，W2=1600J????????????????????????????????????????
D.?P2=P1=0
6.???如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面AB和AC拉木块，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tAB＞tAC，运动距离AB＞AC，比较两种情况下拉力所做的功和功率（　　）
A.?AB段功率较大?????????????????????????
B.?AB段与AC段做功一样多?????????????????????????
C.?AB段与AC段功率一样大?????????????????????????
D.?AB段做功较多
7.???如图，是小球从某高度处由静止下落过程中，路程h与时间t的关系图。则图中能正确表示重力对该球做功的功率与速度关系的图象是（　　）
A.??????????????????????????
B.??????????????????????????
C.??????????????????????????
D.?
8.???如图所示，是一个小球自由下落过程的频闪照片。小球在落的前一半路程中，重力做的功为W1，功率为P1；小球在后一半路程中，重力做功为W2，功率为P2，则它们的大小关系是（　　）
A.?W1＞W2?P1＜P2????????????????????????????????????????
B.?W1=W2 ?P1＞P2????????????????????????????????????????
C.?W1=W2 ?P1＜P2????????????????????????????????????????
D.?W1=W2?P1=P2
二、填空题
1.???两汽车用同样大小的功率在平直的公路上匀速行驶，相同的时间内通过的距离之比为3：2，则两汽车做的功之比为______，牵引力之比为______。
2.???不同机器做功的时间相同时，做功多的物体做功较______；某台机器的功率为180W，它表示这台机器每秒钟做的功为______J。
3.???小明在安静思考问题的时候，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则他在考试的100min内，心脏做功约为______J，用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高______m（g取10N/kg）。
4.???甲、乙两位同学在相同的时间内爬完相同的楼梯，若甲同学比乙同学的质量大，则甲同学做的功______（选填“多”或“少”），乙同学做功______（选填“快”或“慢”）。
5.???国庆节，杨老师和徐老师骑着相同的自行车郊游。已知杨老师和徐老师的质量分别为60kg和68kg，若他们同步匀速前进，则______老师骑车的功率较大。
6.???骑自行车是一项有益的健身运动。周末，徐教师骑自行车在平直的公路上匀速行驶，他的功率为300W，则他骑车20min所做的功是______J。
三、实验探究题
1.???小明的爸爸给他买了一个玩具电动车，小明想测出该玩具电动车牵引力的功率，于是爸爸给他提供了弹簧测力计、刻度尺、足够长的纸带、滴墨水装置（每隔相等的时间滴一滴墨水），小明经过思考，做了如下的实验步骤来测量该玩具电动车的牵引力的功率：
①将滴墨水装置固定在玩具车上，将玩具车放在纸带上，玩具车在纸带上做匀速直线运动，会在纸带上留下一系列墨水“滴痕”，测出n个“滴痕”间的总时间t；
②用刻度尺测出上述n个“滴痕”间的总距离s；
③关闭玩具电动车的开关，用弹簧测力计在纸带上拉动小车，使小车运动时在纸带上留下的“滴痕”与先前一致；
④用公式算出牵引力功率P.
（1）小明是通过测量______做功的功率间接测量电动车牵引力的功率。
（2）本实验还需要的测量仪器为______。
（3）实验时，小明测出n个“滴痕”间的总时间为t，n个“滴痕”间的总距离为s，弹簧测力计的示数为F，则电动车牵引力的功率P=______（用所测量的物理量表示）。
（4）实验过程中，玩具车在纸带上做匀速直线运动，那么正在滴墨水装置的动能______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
2.???某班同学进行登楼比赛，看谁做功快。甲、乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下面表格中，然后将有关的物理量也记录在下面的表格中（g=10N/kg）
学生
实验序号
学生的质量m/kg
楼梯高度h/m
登楼做的功w/J
所用时间t/s
甲
1
50
3
1500
5
2
50
3
1500
8
乙
3
54
6
12
4
54
3
1620
5
（1）第3次实验乙同学做的功是______J。
（2）分析比较实验序号1和2，可以得出的初步结论是做相同的功，用时______（填“多“或“少“）的做功快。
（3）通过实验序号2与3比较甲、乙同学做功的快慢，则可以比较______的比值。
（4）分析比较实验序号1和4，可以得出的初步结论是做功时间相同时，做功越______（填“多“或“少“）的做功快。
四、简答题
1.???下列说法哪个是错误的？请简单说明理由。
（1）功率大的机器做功多。
（2）功率大的机器做功快。
2.???汽车已经进入寻常百姓家，驾驶过程中有许多物理知识，如汽车在爬坡时需要发动机有很大的牵引力，这时驾驶员总是采取加大油门（即增加发动机输出功率）同时减小车速的措施来达到这个目的、试根据物理知识、有关公式，说明驾驶员所采取措施的道理。
五、计算题
1.???黄山市境内群峰参天，山丘屏列，岭谷交错，虽风景优美，但不便于交通，所以为了方便上山，多建盘山路（如图甲）。从物理学上，我们可以把盘山路简化为物理模型斜面（如图乙）。其中山路长可以看成是斜面长s，山高可以看成是斜面的高h，现在有一辆质量为3000kg的汽车沿着盘山公路以21.6km/h匀速行驶，当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时，耗时15min，汽车发动机牵引力的功率为24kW，忽略空气阻力，求：
（1）汽车发动机牵引力做的功；
（2）汽车克服自重做的功；
（3）汽车受到的牵引力为多少牛；
（4）汽车受到的阻力约为多少牛？（保留一位小数）
第9章 四、功率
【答案】
1.??A???????2.??A???????3.??A???????4.??C???????5.??B???????
6.??D???????7.??D???????8.??C???????
【解析】
1.??
解：
（1）由图乙可知，两次木块都做匀速直线运动，则拉力等于滑动摩擦力；同一个木块对水平面的压力一定，接触面的粗糙程度相同，所以两次木块受到的滑动摩擦力大小相等，则两次测力计的拉力也相等，即F1=F2，故BCD错误；
（2）由s-t图象可知，第①次木块运动的速度v较大，且两次拉力的大小相等，由公式P=Fv可知，第①次拉力的功率较大，即P1＞P2，故A正确。
故选：A。
（1）弹簧测力计拉动木块在水平面上做匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，其大小相等。滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，分析摩擦力的大小变化，可知两次拉力的大小关系；
（2）根据P=Fv判断拉力的功率。
本题通过图象可以判断木块做匀速直线运动，匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据二力平衡条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系，根据P=Fv判断功率大小的变化。
2.??
解：（1）由题意知，两次拉动木块的过程中，木块对水平面的压力相同，接触面的粗糙程度相同，则滑动摩擦力相等；木块两次都进行匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，所以拉力F相等，即F1=F2。
（2）从图象中可以判断出，第①次的运动速度v较大，根据公式P=W/t=Fs/t=Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。
故选：A。
（1）弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。
（2）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。根据P=Fv判断拉力的功率。
本题通过图象可以判断木块进行匀速直线运动，匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系，根据P=Fv判断功率大小的变化。
3.??
解：
由图可知，纵坐标表示功，横坐标表示时间；分别连接坐标原点和四个点作出四位同学做功的W-t图象；在做功时间相同时，甲做功最多，由功率的计算公式P=W/t可知，甲的功率最大。
。
故选：A。
根据图象中各点作出四位同学做功的W-t图象，然后取相同的时间，比较做功的多少，利用公式P=W/t比较做功功率的大小关系。
本题考查了功率的大小比较，关键是会利用控制变量法结合公式P=W/t进行分析。
4.??
解：拖拉机深耕时，阻力较大，需要更大的牵引力，因为拖拉机的功率是一定的，根据P=W/t=Fs/t=Fv可知，要想获得较大的牵引力，就必须减小速度，所以，拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路上慢。
故选：C。
根据功率公式：P=W/t=Fs/t=Fv，当拖拉机的功率一定时，牵引力跟速度成反比。
本题主要考查了功率公式：P=Fv的运用，只要知道功率一定，F与v 成反比即可解答。
5.??
解：由题知两人举起杠铃的重力相同，
因为左边的运动员比右边的运动员高，所以举起的高度：h1＞h2，
由W=Gh可知，举起杠铃做的功：W1＞W2；由于不知道举起的具体高度，所以无法求出功的具体数值；
因为举起杠铃用的时间相同，且W1＞W2，
所以由P=W/t可知，做功的功率：P1＞P2。故B正确，ACD错误。
故选：B。
由题知甲比乙高，举起相同的杠铃时，举起的高度大，根据W=Gh分析做功大小；又知道所用时间相同，再利用P=W/t比较功率大小。
本题考查了学生对功的公式、功率的公式的掌握和运用，能分析出高个运动员举起的高度大是本题的突破口。
6.??
解：
由题知，拉力F大小相等，AB＞AC，由W=Fs可知，AB段做功较多；故B错误，D正确；
运动时间tAB＞tAC，运动距离AB＞AC，所以速度的大小无法判断，则根据P=Fv无法比较功率的大小，故AC错误。
故选：D。
根据功的计算公式W=Fs可知：比较功的大小要比较拉力F和移动距离s的大小；根据P=Fv比较功率的大小。
本题考查功和功率的比较，要紧扣功和功率的公式即可。
7.??
解：重力对该球做功的功率：
P=W/t=Fs/t=Gv，
据此可知，重力对该球做功的功率P与速度v成正比，
则P-v图象应是过原点的斜直线，故ABC错误、D正确。
故选：D。
根据W=Gh和P=W/t得出重力对该球做功的功率P与速度v的关系，然后根据表达式判断对于的图象。
本题考查了功率公式的灵活应用，是一道较为简单的应用题。
8.??
解：
小球在下落过程中，重力对小球做功；前后一半路程中物体的重力、下落高度均相同，则根据公式W=Gh可知，重力做功相等，即W1=W2；
由小球自由下落过程的频闪照片可知，小球在下落过程中做加速直线运动，在后半程用时较少，根据功率公式P=W/t可知，P1＜P2。
故选：C。
根据公式W=Gh判断重力做功的大小；小球在下落过程中做加速直线运动，在后半程用时较少，根据P=W/t判断功率的大小。
本题考查功、功率的大小比较，从频闪照片中得出小球在下落过程中的速度变化是解答此题关键。
【填空题答案】
1.??1：1? 2：3???????
2.??快? 180???????
3.??9000? 18???????
4.??多? 慢???????
5.??徐???????
6.??3.6×105???????
【解析】
1.??
解：已知两汽车同样大小的功率，相同的时间，
由P=W/t可得，两汽车做的功之比1：1；
已知通过的距离之比s1：s2=3：2，
由W=Fs可得，
牵引力之比F1：F2=2：3。
故答案为：1：1；? 2：3。
已知两汽车用同样大小的功率在平直的公路上匀速行驶，利用P=W/t可求做功之比；
路程之比已知，利用W=Fs可求牵引力之比。
本题考查了学生对功的公式、功率的公式的掌握和运用，要求功、牵引力的大小之比，要求细心，防止因颠倒而出错。
2.??
解：功率是表示物体做功快慢的物理量，不同机器做功的时间相同时，做功多的物体做功较快，也就是功率较大；
某机器的功率是180W，表示这台机器1s内做180J的功。
故答案为：快；180。
功率是指单位时间内物体做功的多少，它是表示物体做功快慢的物理量。
本题考查了功率的定义和物理意义的理解和应用，属于基础题目。
3.??
解：（1）由题意可知，心脏推动血液流动的功率约为P=1.5W，时间t=100min=6000s，
所以在100min内心脏做功约为：W=Pt=1.5W×6000s=9000J；
（2）人的质量m=50kg，
由W=Gh=mgh可得，这些功可把物体举高的高度：
h=18m。
故答案为：9000；18。
（1）知道心脏推动血液流动的功率和做功时间，可利公式W=Pt计算出心脏做功多少；
（2）若用这些功提升物体，知道物体的质量，可利用公式W=Gh=mgh变形计算出物体提升高度。
本题考查了学生对重力公式、功的公式、功率的公式的掌握和运用，要灵活选用公式，计算时注意单位统一。
4.??
解：（1）甲同学比乙同学的质量大，爬完相同的楼梯，则高度相同，
由W=Gh=mgh可知，甲同学做的功比乙同学做的功多。
（2）甲同学做的功比乙同学做的功多，甲同学用的时间与乙同学相同，
由P=W/t可知，甲同学做功的功率比乙同学做功的功率大，即乙同学做功慢。
故答案为：多；慢。
两同学爬楼梯做功即为克服自身重力做功。根据W=Gh比较做功的多少；根据P=W/t比较功率的大小。
此题考查功和功率大小的比较，属于基础题。关键利用好公式确定高度、重力和时间这三个量的关系。
5.??
解：骑自行车时，前进的力是地面对车的摩擦力，由题可知，杨老师和徐老师在同一条路上骑着相同的自行车，路面的粗糙程度相同，而徐老师的质量大于杨老师的质量，则徐老师骑着自行车时对路面的压力大于杨老师，即徐老师骑着自行车时受到地面对其的摩擦力比杨老师大；
杨老师和徐老师是同步匀速前进，骑车速度相同，根据P=W/t=fv可知，在速度相同时，摩擦力越大，功率越大，故徐老师骑车的功率比杨老师的大。
故答案为：徐。
（1）滑动摩擦力大小与接触面所受的压力、接触面的粗糙程度有关，接触面粗糙程度相同时，接触面所受压力越大，滑动摩擦力越大。
（2）根据P=W/t=fv判断骑车功率的大小。
本题考查影响摩擦力大小的因素、功率大小的比较，关键是公式及其变形式的灵活运用。
6.??
解：由题可知，徐教师骑车的功率P=300W，骑车时间t=20min=1200s，
由P=W/t得，骑车20min所做的功为：
W=Pt=300W×1200s=3.6×105J。
故答案为：3.6×105。
徐教师骑车的功率和时间已知，由P=W/t可求得骑车20min所做的功。
本题考查了功率计算公式的应用，是一道基础题，掌握功率计算公式是解题的关键。
【探究题简答题计算题答案】
1.??拉力? 秒表?Fs/(n-1)t? 变小???????
2.??3240? 少? 做的功与所用时间? 多???????
1.??答：（1）说法错误；理由：由W=Pt可知，物体做功多少由功率和时间两个因素共同决定，做功时间未知，则无法得出功率大的机器做功多；
（2）说法正确；理由：功率是表示物体做功快慢的物理量，所以功率大的机器做功快。???????
2.??答：爬坡时需要发动机有很大的牵引力，根据P=Fv可知，要想使F增大，在增大功率的同时，减小行驶速度，可以增大牵引力。???????
1.??解：（1）汽车发动机牵引力做的功：
W牵=Pt=2.4×104W×15×60s=2.16×107J；
（2）汽车发动机克服自重做的功；
W重=Gh=mgh=3×103kg×10N/kg×5×102m=1.5×107J；
（3）汽车15min行驶的路程：
s=vt==5.4km=5.4×103m，
由W=Fs可得汽车发动机的牵引力：
F=4×103N；
（4）汽车克服阻力做功：
W阻=W牵-W重=2.16×107J-1.5×107J=0.66×107J，
由W阻=fs可得汽车受到的阻力：
f≈1.2×103N；
答：（1）汽车发动机牵引力做的功为2.16×107J；
（2）汽车发动机克服自重做的功为1.5×107J；
（3）汽车发动机的牵引力为4×103N；
（4）汽车受到的阻力约为1.2×103N。???????
【解析】
1.??
解：（1）由实验步骤“关闭玩具电动车的开关，用弹簧测力计在纸带上拉动小车，使小车运动时在纸带上留下的“滴痕”与先前一致，记录此时的拉力F”知，实验中通过测量拉力做功的功率间接测量电动车牵引力的功率；
（2）根据P=W/t=Fs/t知，这里需要测量牵引力F的大小和小车运动的时间，据此知缺少的测量工具是秒表；
（3）表达式推导：
ts=（n-1）t，
v=s/(n-1)t，
P=Fv=Fs/(n-1)t。
（4）实验过程中，玩具车在纸带上做匀速直线运动，速度不变，正在滴墨水装置的质量减少，动能减少。
故答案为：（1）拉力；（2）秒表；（3）P=Fs/(n-1)t；（4）变小。
（1）根据实验步骤知通过测量拉力做功的功率间接测量电动车牵引力的功率；
（2）（3）根据实验的目的与所给出的器材，我们可考虑的基本思路是利用功率的公式做为基本原理，P=W/t=Fs/t=Fv，这里需要测量牵引力F的大小和小车运动的时间，据此判断出缺少的测量工具；
（4）影响动能的因素是质量和速度。
解决这一问题的关键是确定实验原理，再根据原理确定需要测量的量是什么。在这里牵引力的大小是通过两次等效实验来得出的，而速度则是通过借助滴墨水装置来测量，非常值得我们学习和借鉴。
2.??
解：（1）第3次实验乙同学做的功：W=Gh=mgh=54kg×10N/kg×6m=3240J；
（2）分析比较实验次数1和2可知，做功是相同的，第一次做功时间少，做功快。
（3）分析比较实验次数2与3可知做功时间和做功的多少都是不同的，若要比较甲乙两为同学做功的快慢就要计算做的功与所用时间的比值，比值大的做功快。
（4）分析比较实验序号1和4，高度相同，质量不同，时间相同，做功的多少不同，做功越多，做功越快，可以得出的初步结论是做功时间相同时，做功越多的做功快。
故答案为：（1）3240；（2）少；（3）做的功与所用时间；（4）多。
比较做功快慢的方法有：做相同的功，比较做功的时间，时间短的做功快；做功时间相同，比较做功的多少，做功多的做功快；做功时间和做功的多少都不一样的，就要算出功与时间的比值，比值大的做功快。
登楼时要克服自身的重力做功W=Gh。
根据实验现象来分析实验结论是初中学生必备的能力。在没有引入功率的概念前，比较做功快慢时，要注意控制变量法的运用。
1.??
功率是反映物体做功快慢的物理量，物体做功多少是由功率和时间两个因素共同决定的，据此分析判断。
本题考查了学生对功率公式和功率概念的物理意义的理解，是一道基础题。
2.??
当油门调到最大时，功率达最大，此时功率无法再增加，由P=Fv可分析减小车速的原因。
由P=Fv得：汽车起动和上坡时往往只靠加油门达不到要求的牵引力，常常通过减小速度来增大牵引力。
1.??
（1）已知汽车发动机牵引力的功率，时间，根据做功公式W=Pt可求出汽车发动机牵引力做的功；
（2）根据W=Gh求出克服自重做的功；
（3）根据W=Pt和W=Fs，以及s=vt求出汽车汽车的牵引力；
（4）先求汽车克服阻力做的功，再由W阻=fs可得汽车受到的阻力。
本题考查功的计算，关键是公式的灵活运用，计算过程要注意单位的换算。