人教版初中物理 八年级下册 第十一章：功和机械能第二节：功率同步练习（全解全析）

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第十一章：功和机械能第二节：功率同步练习
一．选择题
1．下列四组数据给出了4个力做功与做功所用的时间，其中功率最大的是（　　）
A．40 J，8 s B．80 J，8s C．80 J，10 s D．90 J，10 s
2．甲、乙两台抽水机的功率分别为500W和800W，下列说法正确的是（　　）
A．甲抽水机做功比较少 B．乙抽水机做功比较多
C．甲抽水机做功比较快 D．乙抽水机做功比较快
3．小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程（　　）
A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大
C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大
4．甲、乙两位同学同时爬上20m的高楼，甲用时40s，乙用时50s，若m甲＞m乙，则下列说法正确的是（　　）
A．以甲为参照物，乙是静止的 B．甲爬楼的速度较大
C．乙爬楼做的功较多 D．乙爬楼的功率较大
5．小明爸爸的质量为70kg、小明的质量为50kg。当父子俩一起从居住楼的一楼同时走上二楼。在此过程中以下判断正确的是（　　）
A．两个人做功的功率相等 B．爸爸做功的功率比小明的大
C．小明做功的功率比爸爸的大 D．无法比较做功的快慢
6．两名举重运动员，甲比乙高，如果他们从地上举起相同质量的杠铃所用的时间相等，如图所示，则（　　）
A．甲运动员做功较多，功率较小 B．甲运动员做功较多，功率较大
C．甲运动员做功较多，他们的功率相等 D．甲、乙运动员做功相等，功率相等
6题 7题 8题
7．如图所示，AC＞BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，在不考虑摩擦的情况下（　　）
A．F1＜F2，P1＝P2 B．F1＞F2，P1＞P2
C．F1＝F2，P1＝P2 D．F1＜F2，P1＜P2
8．两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．0﹣6s两次拉力对物体所做的功：W1＞W2 D．0﹣6s两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2
9．三位同学准备进行爬楼比赛，看看谁的功率大。他们展开了如下的讨论：
甲：只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，才能进行比较；
乙：在爬楼的时间相同时，只要测出各自的体重、爬楼的高度，就可以进行比较；
丙：在爬楼的高度相同时，只要测出各自的体重、爬楼的时间，就可以进行比较。
正确的是（　　）
A．甲、乙和丙 B．甲和乙 C．甲和丙 D．乙和丙
10．下列关于功率的说法中，正确的是（　　）
A．物体做功越多，功率越大 B．物体做功时间越短，功率越大
C．物体做功越快，功率越大 D．物体做功时间越长，功率越大
11．小杰背着书包回家，在水平路面上行走100m用时100s，乘坐电梯从1楼到21楼用时30s，以下符合实际的是（　　）
A．电梯对小杰做功约3.6×103J B．小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功
C．电梯对小杰做功的功率约1200W D．小杰在水平路面行走时，重力做功的功率约600W
12．物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB＝CD＝10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（　　）
A．该物块在CD段的惯性比AB段大 B．该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2：5
C．拉力F在AB段所做的功为20J D．拉力F在CD段做功的功率为10W
12题 13题
13．跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人整体上升，如图所示），一分钟跳100次，下列说法正确的是（　　）
A．向上起跳过程中小金的动能持续增大 B．在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C．小金跳一次克服重力做功约3焦 D．小金在这一分钟内跳绳的功率约为50瓦
14．一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（　　）
A．在第一个2s内木箱所受摩擦力为2N B．在第二个2s内木箱所受摩擦力为3N
C．在第一个2s内推力F对木箱所做的功为2J D．在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为8W
二．填空题（共8小题）
15．某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是　 　J，10s内做功的功率为　 　W（g＝10N/kg）。
16．在开展课外活动时，小李同学摇控一小型无人机匀速竖直上升，速度为2m/s，功率为30W，则无人机上升10s升力所做的功为　 　J，无人机重为　 　N。
17．将物体A放在水平面上，在水平拉力F1作用下，以v1＝4m/s的速度向右匀速运动，在同一水平面上，物体A受到水平拉力F2作用时，以v2＝6m/s的速度向右匀速运动，两次移动的距离相同，则两次拉力做功W1　 　W2（填“＞”、“＜”或“＝”），两次拉力的功率P1　 　P2（填“＞”、“＜”或“＝”）。
18．“绿色环保，低碳出行”。2015年1月18日，绵阳市首批30辆纯电动公交车投入试运行。假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，其电动机的输出功率为120kW，速度为36km/h，共行驶2h，其电动机做功为　 　J，公交车的牵引力为　 　N。
19．如图所示，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①②，两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F1　 　F2，P1　 　P2（均选填“＜”、“＝”、或“＞”）
19题 20题 21题
20．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W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1　 　W2，P1　 　P2（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
21．王波同学帮父母搬家，现有30捆书籍。每捆书籍的质量都为5kg。王波想尽快将它们搬上10m高处的新家。如图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象。由图可知，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，他每次应搬　 　捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地，所用的总时间为　 　s（g＝10N/kg）。
22．如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功W1，做功功率P1；在bc段做功W2，做功功率P2，则有W1　 　W2，P1　 　P2（选填“＞”或“＝”或“＜”）。
三．计算题（共5小题）
23．如图，水平地面上一个重为50N的物体，在大小为10N的水平拉力F作用下，向左做匀速直线运动，在5s的时间内通过的距离为2m。求物体运动过程中
（1）所受摩擦力的大小；（2）拉力F做功的功率。

24．小东积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流中，他尽量减少驾驶机动车辆外出，坚持骑自行车上下班。小东和自行车的总质量是80kg。当小东以5m/s的速度在平直的公路上骑行时，自行车着地面积为0.01m2，所受阻力是其总重的0.02倍（g＝10N/kg）。求：
（1）正常行驶的自行车对路面的压强；（2）自行车行驶1000米动力所做的功；
（3）自行车行驶的功率。
25．如图所示为洋湖湿地公园的“河道保洁船”清理水面垃圾时的情景，保洁船的质量为2.5t，收集宽度为3.4m。它某次工作时以1m/s的速度做匀速直线运动，其牵引力为5×104N，保洁船工作50s，求这段时间内：
（1）保洁船行驶的路程；（2）牵引力做的功；（3）牵引力的功率。

26．如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物，现将质量为1t的货物匀速提高1.5m用时5s。试求：
（1）货物上升的速度是多少？（2）货物所受到的重力是多少？
（3）叉车提升货物时对货物所做的功是多少？（4）叉车提升货物的功率是多少？

27．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图象如图所示，在第10s时速度达到15m/s，通过的路程为80m。求：（1）在0～10s内汽车的平均速度；
（2）设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4000N，则汽车匀速行驶时的功率；
（3）在0～10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。

参考答案与试题解析
一．选择题（共14小题）
1．解：功率等于功与时间的比值，
A、功率P1＝＝＝5W；
B、功率P2＝＝＝10W；
C、功率P3＝＝＝8W；
D、功率P4＝＝＝9W；
所以，B的功率最大。
故选：B。
2．解：甲机械的功率为500W，乙机械的功率为800W，甲的功率小于乙的功率，说明乙做功比甲快，故C错误，D正确；
不知道做功时间，无法比较功的大小，故AB错误。
故选：D。
3．解：
由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变，因此由W＝Gh可知，两次所做的功相同，故AC错误；
两次所做的功相同，由P＝可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。
故选：B。
4．解：AB、甲、乙两位同学同时爬上20m的高楼，甲用时40s，乙用时50s，说明甲的速度大于乙的速度，以甲为参照物，甲与乙的位置在不断发生改变，故以甲为参照物，乙是运动的，故A错误，B正确；
C、若m甲＞m乙，根据G＝mg可知，G甲＞G乙，甲、乙两位同学同时爬上20m的高楼，由W＝Gh可知，甲爬楼做的功较多，故C错误；
D、由C可知，W甲＞W乙，甲用时40s，乙用时50s，由P＝可知，甲爬楼的功率较大，故D错误。
故选：B。
5解：由G＝mg得，小明爸爸的质量比小明的质量大，所以小明爸爸重力大；
上楼过程克服自身重力做功，由W＝Gh可知，小明爸爸做功多；
由P＝，可知，相同时间内，小明爸爸功率大。
故选项ACD错误，选项B正确；
故选：B。
6．解：∵两人举起杠铃质量相同，
∴杠铃重相同，
∵甲比乙高，
∴举起的高度：h甲＞h乙，
∵举起杠铃做功W＝Gh，
∴举起杠铃做的功：W甲＞W乙，
∵P＝，举起杠铃用的时间相同，
∴做功功率：P甲＞P乙。
故选：B。
7．解：
（1）不计摩擦，斜面AC倾斜角度小于BC，则AC＞BC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即F1＜F2；
（2）不计摩擦，使用光滑的斜面没有额外功，拉力在两斜面上做功相同（等于克服物体重力所做的功），即W1＝W2；拉力做功相同，所用时间相同，根据P＝可知，拉力做功的功率相同，即P1＝P2。
故选：A。
8．解：
A、由图象可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以v1＞v2；故A错误；
B、同一物体，则重力相等，对水平面的压力相等；同一水平面上，则接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；由于物体做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力：F1＝F2＝f；故B错误；
C、由图象可知，0～6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又知两次拉力相等，根据W＝Fs可知，0～6s两次拉力对物体所做的功：W1＞W2；故C正确；
D、0～6s，时间相同，且W1＞W2；根据P＝可知，0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2；故D错误。
故选：C。
9．解：根据P＝＝可知，在爬楼的时间相同时，只要测出各自的体重、爬楼的高度，就可以进行比较；或在爬楼的高度相同时，只要测出各自的体重、爬楼的时间，就可以进行比较。要计算功率的大小时，需要测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，才能得出功率。故乙和丙符合题意。　　
故选：D。
10．解：A、在相同时间内，做功多的机器，功率一定大。选项A缺少“相同时间”这一条件，所以A不正确；
B、做相同的功，做功时间短的，功率一定大。选项B缺少“相同的功”这一条件，所以B不正确；
C、做相同的功，所用时间短的，功率一定大。有条件，且结论正确，所以C正确；
D、因为选项C的说法正确，所以D不正确。
故选：C。
11．解：A、小杰与书包的总重力大约为600N，1楼到21楼的高度h＝20×3m＝60m，
电梯对小杰做功W＝Gh＝600N×60m＝3.6×104J，故A不符合实际；
B、小杰乘坐电梯上升时，书包在力的方向上移动了距离，所以对书包做功，故B不符合实际；
C、电梯对小杰做功的功率P＝＝＝1200W，故C符合实际；
D、小杰在水平路面行走时，重力没有做功，功率也为0，故D不符合实际。
故选：C。
12．解：
A、惯性大小只跟物体的质量有关，该物块整个运动过程中质量不变，其惯性大小不变，即该物块在CD段的惯性与AB段的惯性一样大，故A错误。
B、根据v＝可得，该物块通过AB段所用时间：tAB＝＝＝5s，
通过CD段所用时间：tCD＝＝＝2s，
则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为：＝＝5：2，故B错误。
CD、物块在AB段和CD段均做匀速运动，受力平衡，则在AB段、CD段所受拉力分别为FAB＝fAB＝1N，FCD＝fCD＝2N，
则拉力F在AB段所做的功：WAB＝FAB×sAB＝1N×10m＝10J，
拉力F在CD段所做的功：WCD＝FCD×sCD＝2N×10m＝20J，
拉力F在CD段做功的功率为：PCD＝＝＝10W，故D正确，C错误。
故选：D。
13．解：A、向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小金的动能减小，故A错误；
B、人在跳绳的过程中，由于存在阻力，机械能减小，所以机械能不守恒，故B错误；
C、小金的重力为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
小金跳一次克服重力做功：W＝Gh＝500N×0.06m＝30J，故C错误；
D、小金在这一分钟内跳绳的功率：P＝＝＝50W，故D正确。
故选：D。
14．解：A、由图象可知，第一个2s内，物体没有推动，物体处于平衡状态，推力等于摩擦力，等于1N，故A错误；
B、由v﹣t图象可知，在4s～6s物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由F﹣t图象可知在4s～6s即在第三个2s内拉力F＝2N，由平衡条件可得滑动摩擦力f＝F＝2N，由v﹣t图象可知，物体在第二个2s内做匀加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，因为压力和接触面的粗糙程度不变，因此物体受到的摩擦力仍是2N，方向与推力方向相反，即向左；故B错误；
C、由图象可知，第一个2s内，物体没有推动，由W＝Fs可知，推力F对木箱所做的功为0；故C错误；
D、在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为：
P＝Fv＝2N×4m/s＝8W．故D正确；
故选：D。
二．填空题（共8小题）
15．解：
（1）小明所受的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
完成一次引体向上，克服重力做的功：W＝Gh＝600N×0.4m＝240J；
（2）在10s内做了5个“引体向上”，则10s内做的总功：W总＝5W＝5×240J＝1200J，
10s内做功的功率：
P＝＝＝120W。
故答案为：240；120。
16．解：
（1）由P＝得无人机上升10s升力所做的功：
W＝Pt＝30W×10s＝300J；
（2）由v＝得无人机上升高度：
h＝s＝vt＝2m/s×10s＝20m，
由W＝Gh得无人机重：
G＝＝＝15N。
故答案为：300；15。
17．解：
将物体A放在水平面上，在水平拉力作用下，以一定的速度向右匀速运动；同一物体在同一水平面上，压力的大小与接触面的粗糙程度均不变，则摩擦力大小不变，根据二力平衡条件可知，水平拉力都等于摩擦力，即F1＝F2＝f；
两次拉力相等，两次移动的距离也相同，根据W＝Fs可知，拉力做的功相等，即W1＝W2；
两次拉力相等，v1＝4m/s，v2＝6m/s，由P＝Fv可知，两次拉力的功率P1＜P2。
故答案为：＝；＜。
18．解：由P＝得：
电动机做的功：
W＝Pt＝120×1000W×2×3600s＝8.64×108J；
速度v＝36km/h＝10m/s，
由P＝＝＝Fv得：
牵引力：
F＝＝＝12000N。
故答案为：8.64×108；12000。
19．解：（1）木块两次都进行匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，即F1＝F2。
（2）从图象中可以判断出，第②次的运动速度v较小，根据公式P＝Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。
故答案为：＝；＞。
20．解：
由题AB＝BC，
根据W＝Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1＝W2；
由于小球在自由下落时做加速运动，
由v＝可得，t＝可知，小球在BC段运动的时间短，
根据公式P＝可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。
故答案为：＝；＜。
21．解：（1）由坐标图可知：当搬运质量为15kg物体时，人用于搬运物体的功率（输出）最大，其值为50W；
30捆书籍包，总质量为150kg，每捆书籍的质量是5kg，由于搬运书籍所需要做的总功是一定的，
为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，
因此每次应搬运质量15kg的书籍，即他每次应搬3捆。
（2）每次搬运的书籍的重力：G＝mg＝15kg×10N/kg＝150N；
重力做的功：W＝Gh＝150N×10m＝1500J；
由P＝得，每次上楼所用的时间：t＝＝＝30s，
每次下楼所用的时间：t′＝t＝×30s＝15s，
则一个来回需要的时间：t1＝t+t′＝30s+15s＝45s，
总共有30捆书籍，1次搬3捆，所以，要完成搬运任务需要10个来回，
则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间：
t总＝10t1＝10×45s＝450s。
故答案为：3；450。
22．解：
由题知，a、b之间和b、c之间的距离相等，拉力恒定，根据W＝Fs可知，两个过程中拉力做的功相等，即W1＝W2。
物体向右做加速运动，速度在不断增大，运动相等的路程，所用的时间减少，根据P＝可知，拉力做功的功率为：P1＜P2。
故答案为：＝；＜。
三．计算题（共5小题）
23．解：（1）用10N的水平拉力，拉着物体向左做匀速直线运动，物体处于平衡状态，则地面对物体的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，故f＝F＝10N；
（2）拉力F做的功：W＝Fs＝10N×2m＝20J，
拉力F做功的功率：P＝＝＝4W。
答：（1）所受摩擦力的大小为10N；
（2）拉力F做功的功率为4W。
24．解：
（1）自行车对水平路面的压力为：
F压＝G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N；
自行车对路面的压强为：
p＝＝＝8×104Pa；
（2）因为自行车匀速行驶，
所以动力与阻力平衡，则F＝f＝0.02G＝0.02×800N＝16N；
自行车行驶1000m动力做的功为：
W＝Fs＝16N×1000m＝1.6×104J；
（3）由P＝＝＝Fv得，自行车行驶的功率为：
P＝Fv＝16N×5m/s＝80W。
答：（1）正常行驶的自行车对路面的压强为8×104Pa；
（2）自行车行驶1000米动力所做的功为1.6×104J；
（3）自行车行驶的功率为80W。
25．解：（1）根据v＝可得，保洁船行驶的路程：
s＝vt＝1m/s×50s＝50m；
（2）牵引力做的功：
W＝Fs＝5×104N×50m＝2.5×106J；
（3）牵引力的功率：
P＝＝＝Fv＝5×104N×1m/s＝5×104W。
答：（1）保洁船行驶的路程50m；
（2）牵引力做的功2.5×106J；
（3）牵引力的功率5×104W。
26．解：
（1）匀速提高1.5m用时5s，货物上升的速度：
v＝＝＝＝0.3m/s；
（2）货物质量为1t，货物所受到的重力：
G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N；
（3）叉车提升货物时对货物所做的功：
W＝Gh＝1×104N×1.5m＝1.5×104J；
（4）叉车提升货物的功率：
P＝＝＝3000W。
答：（1）货物上升的速度是0.3m/s；
（2）货物所受到的重力是1×104N；
（3）叉车提升货物时对货物所做的功是1.5×104J；
（4）叉车提升货物的功率是3000W。
27．解：（1）由题知，在0～10s内汽车通过的路程s＝80m，则在0～10s内汽车的平均速度：
v＝＝＝8m/s；
（2）由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度v＝15m/s，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力
F＝f＝4000N，
汽车行驶时的功率为：
P＝＝＝Fv＝4000N×15m/s＝6×104W；
（3）因为汽车的功率不变，所以在0～10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功：
W＝Pt＝6×104W×10s＝6×105J。
答：（1）在0～10s内汽车的平均速度为8m/s；
（2）汽车行驶时的功率为6×104W；
（3）在0～10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是6×105
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