第2节 功率
知识梳理:
功率
意 义:在物理学中,功率表示 .
定 义: 与__ __之比叫做功率.
公 式:P= .
单 位:基本单位是_ __,简称_ _,符号是 ;工程技术上还常用 ,符号是 .单位的换算关系:1 kW= W,1 W=1 J/s.
练习:
1.关于功率,下列说法正确的是( )
A.机器的功率越小,做功越慢
B.机器的功率越大,做功越多
C.机器的功率越小,做功一定越少
D.机器的功率越大,做的功一定多,做功越快
2.甲机器上标有“5 kW”字样,乙机器上标有“1 kW”字样.
(1)5 kW的物理意义是__ __.
(2)它们正常工作时,花相同的时间,做功多的一定是 机器.
3.如图所示是挖土机和人同时开始挖土后同时停止挖土时的情景,两者相比, 做功快, 的功率大,这是采用 的方法来比较物体做功快慢的.
4.小明在超市购物时,用10 N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10 m,用时10 s,则推力做的功等于 J,推力的功率等于 W.
5.举重运动员在2 s内把1 200 N的杠铃匀速举高了2 m,运动员对杠铃做的功为 J,功率是
W.
6.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370 kW,列车穿过居民楼时电动机做的功为3.7×106 J,则列车穿过居民楼的时间为 s.
7.“绿色环保,低碳出行.”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶,发动机的功率为200 kW,速度为72 km/h.公交车行驶1 h,发动机做的功为 J,公交车行驶的路程为_ __m.
8.学完“功率”一节后,老师布置了一项实践性作业:利用生活中的测量工具,设计一种测量自己上楼功率的方案.请补充未完成的步骤(需要测量的物理量用相应的字母表示):
(1)__ ;
(2)用皮尺测出所上楼梯的总高度h;
(3)_ _;
(4)上楼功率的表达式P= (g值用该字母表示即可).
9.功率相同的两辆汽车在水平路面上匀速行驶,在相等的时间内通过的路程之比是4∶1,则( )
A.甲汽车做的功多
B.乙汽车做的功多
C.两汽车做的功一样多
D.无法判断两汽车做功的多少
10.关于功率,下列说法中正确的是( )
A.从P=可知,功率跟功成正比,所以只要做功多,功率就大
B.从P=可知,功率跟时间成反比,所以只要时间短,功率就大
C.功率大的机器比功率小的机器做功多
D.甲每小时做的功比乙每小时做的功多,甲的功率比乙的功率大
11.甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛,他们做的功W与时间t的关系如图所示.若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是( )
甲
乙
丙
丁
12.妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( )
A.W1∶W2=1∶1 B.W1∶W2=2∶3
C.P1∶P2=1∶1 D.P1∶P2=2∶3
13.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)—时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )
A.两次物体运动的速度:v1<v2
B.两次物体所受的拉力:F1>F2
C.两次拉力0~6 s对物体所做的功:W1>W2
D.两次拉力0~6 s对物体做功的功率:P1<P2
14.在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快.一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC,如图所示.物体在AB段重力做功为W1,做功功率为P1;在BC段重力做功为W2,做功功率为P2,则W1__W2,P1 P2.(填“>”“<”或“=”)
15.有一辆汽车静止在水平地面上,它对地面的压力与它受到的地面的支持力是一对 _力;如图是该车行驶时的功率与时间的关系图象,则图中阴影部分面积表示的物理量是 ,其大小为 _.
16.如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力的作用下,从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1=300 N,则F1做的功为_ _J,其做功的功率为P1;PQ段拉力F2=200 N,F2做的功为 J,其做功的功率为P2;则P1__ __(填“>”“<”或“=”)P2.
17.国产雪龙2号极地科考破冰船配备15 000 kW总动力,能以2~3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行.2019年11月23日,雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务.若此次破冰所用功率为6 000 kW,向前破冰行驶速度是3.6 km/h,则破冰船产生的向前推力大约是 N.
18.“一方有难,八方支援”,如图所示,是一辆支援武汉满载医疗物资的货车.已知这辆货车满载时总质量为10 t,发动机的额定功率为92 kW,在水平路面上匀速直线行驶时受到的阻力是汽车重力的0.2倍,汽车额定功率下匀速直线行驶100 s.(g取10 N/kg)则:
(1)货车所受的阻力有多大?
(2)牵引力做了多少功?
(3)货车通过的距离多长?
参考答案:
第2节 功率
知识梳理:
功率
意 义:在物理学中,功率表示__做功的快慢__.
定 义:__功__与__做功所用时间__之比叫做功率.
公 式:P=____.
单 位:基本单位是__瓦特__,简称__瓦__,符号是__W__;工程技术上还常用__千瓦__,符号是__kW__.单位的换算关系:1 kW=__103__W,1 W=1 J/s.
练习:
1.关于功率,下列说法正确的是(A)
A.机器的功率越小,做功越慢
B.机器的功率越大,做功越多
C.机器的功率越小,做功一定越少
D.机器的功率越大,做的功一定多,做功越快
2.甲机器上标有“5 kW”字样,乙机器上标有“1 kW”字样.
(1)5 kW的物理意义是__甲机器每秒做功5_000_J__.
(2)它们正常工作时,花相同的时间,做功多的一定是__甲__机器.
3.如图所示是挖土机和人同时开始挖土后同时停止挖土时的情景,两者相比,__挖土机__做功快,__挖土机__的功率大,这是采用__相同时间内比较做功多少__的方法来比较物体做功快慢的.
4.小明在超市购物时,用10 N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10 m,用时10 s,则推力做的功等于__100__J,推力的功率等于__10__W.
5.举重运动员在2 s内把1 200 N的杠铃匀速举高了2 m,运动员对杠铃做的功为__2_400__J,功率是__1_200__W.
6.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370 kW,列车穿过居民楼时电动机做的功为3.7×106 J,则列车穿过居民楼的时间为__10__s.
7.“绿色环保,低碳出行.”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶,发动机的功率为200 kW,速度为72 km/h.公交车行驶1 h,发动机做的功为__7.2×108__J,公交车行驶的路程为__7.2×104__m.
8.学完“功率”一节后,老师布置了一项实践性作业:利用生活中的测量工具,设计一种测量自己上楼功率的方案.请补充未完成的步骤(需要测量的物理量用相应的字母表示):
(1)__用台秤测出自身的质量m__;
(2)用皮尺测出所上楼梯的总高度h;
(3)__用秒表测量出上楼所用的时间t__;
(4)上楼功率的表达式P=____(g值用该字母表示即可).
9.功率相同的两辆汽车在水平路面上匀速行驶,在相等的时间内通过的路程之比是4∶1,则(C)
A.甲汽车做的功多
B.乙汽车做的功多
C.两汽车做的功一样多
D.无法判断两汽车做功的多少
10.关于功率,下列说法中正确的是(D)
A.从P=可知,功率跟功成正比,所以只要做功多,功率就大
B.从P=可知,功率跟时间成反比,所以只要时间短,功率就大
C.功率大的机器比功率小的机器做功多
D.甲每小时做的功比乙每小时做的功多,甲的功率比乙的功率大
11.甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛,他们做的功W与时间t的关系如图所示.若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是(A)
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
12.妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是(D)
A.W1∶W2=1∶1 B.W1∶W2=2∶3
C.P1∶P2=1∶1 D.P1∶P2=2∶3
13.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)—时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是(C)
A.两次物体运动的速度:v1<v2
B.两次物体所受的拉力:F1>F2
C.两次拉力0~6 s对物体所做的功:W1>W2
D.两次拉力0~6 s对物体做功的功率:P1<P2
14.在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快.一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC,如图所示.物体在AB段重力做功为W1,做功功率为P1;在BC段重力做功为W2,做功功率为P2,则W1__=__W2,P1__<__P2.(填“>”“<”或“=”)
15.有一辆汽车静止在水平地面上,它对地面的压力与它受到的地面的支持力是一对__相互作用__力;如图是该车行驶时的功率与时间的关系图象,则图中阴影部分面积表示的物理量是__功__,其大小为__6×107_J__.
16.如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力的作用下,从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1=300 N,则F1做的功为__1_200__J,其做功的功率为P1;PQ段拉力F2=200 N,F2做的功为__1_200__J,其做功的功率为P2;则P1__>__(填“>”“<”或“=”)P2.
17.国产雪龙2号极地科考破冰船配备15 000 kW总动力,能以2~3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行.2019年11月23日,雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务.若此次破冰所用功率为6 000 kW,向前破冰行驶速度是3.6 km/h,则破冰船产生的向前推力大约是__6×106__N.
18.“一方有难,八方支援”,如图所示,是一辆支援武汉满载医疗物资的货车.已知这辆货车满载时总质量为10 t,发动机的额定功率为92 kW,在水平路面上匀速直线行驶时受到的阻力是汽车重力的0.2倍,汽车额定功率下匀速直线行驶100 s.(g取10 N/kg)则:
(1)货车所受的阻力有多大?
(2)牵引力做了多少功?
(3)货车通过的距离多长?
解:(1)货车所受的阻力:
f=0.2 G=0.2 mg=0.2×10×103 kg×10 N/kg=2×104 N
(2)由P=得,牵引力做功:
W=Pt=92 000 W×100 s=9.2×106 J
(3)因为货车做匀速直线运动,则牵引力:
F牵=f=2×104 N
由W=F牵s,得货车通过的距离:
s===460 m