2021-2022年九年级(上)物理同步课时训练作业
11.4 功率
一、单选题(本大题共12小题)
1.某同学的质量约为50kg,他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼。请估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于( )
A.1W B.10W C.100W D.1000W
2.如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部所用时间相同,所需拉力分别为F1和F2 , 所做的功的功率分别为P1和P2 . 则
A.F1<F2 , P1<P2
B.F1>F2 , P1>P2
C.F1>F2 , P1=P2
D.F1<F2 , P1=P2
3.用F=20N的水平拉力,使重为200N的物体A沿水平方向在1s内匀速直线运动了1m,若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计,则下列说法中正确的是( )
A.滑轮组对物体的拉力大小为20N B.物体受到地面的摩擦力的大小为20N
C.拉力做的功为10J D.拉力F的功率为40W
4.甲升降机比乙升降机的机械效率高,他们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度,则
A.乙升降机提升重物做的有用功多
B.甲升降机的电动机做的额外功多
C.甲升降机的电动机做的总功多
D.乙升降机的电动机做的总功多
5.甲机器的功率比乙机器的功率大,这表示( )
A.甲做的功比乙多 B.甲做功的时间比乙短
C.在同样长的时间内,甲做的功比乙多 D.做同样多的功,甲用的时间比乙长
6.关于功率的说法,正确的是
A.功率大的机器做功多 B.单位时间内做的功越多,其功率越大
C.速度大功率越大 D.作用力越大,功率越大
7.四个同学进行爬楼梯比赛.其中功率最大的一定是
A.体重最大的 B.用时最短的 C.速度最大的 D.做功最快的
8.用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s﹣t图象如图所示..其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,则它们的关系正确的是( )
A.F1>F2 P1>P2 B.F1<F2 P1<P2
C.F1=F2 P1<P2 D.F1=F2 P1>P2
9.小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平推动了1m,所用时间2s;小宇又将这个箱子匀速提上了0.4m高的台阶,所用的时间1.5s,比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是
A.W1>W2 P1<P2 B.W1>W2 P1>P2
C.W1<W2 P1<P2 D.W1<W2 P1>P2
10.建筑工地用如图所示的两种方式来移动重物,重物的重力G=2000N,拉力F甲=120N,F乙=800N,不计绳重和滑轮与轴的摩擦,重物移动速度均为0.2m/s.下列说法中正确的是( )
A.图甲中重物与地面间的摩擦力为120N
B.拉力F甲的功率为24W
C.图乙中动滑轮重400N
D.拉力F乙的功率为160W
11.两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)一时间(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
12.班里组织一次比赛活动,从一楼登上三楼,看谁的功率最大,为此,需要测量一些物理量,下列物理量中必须测量的是( )
①三楼地面到一楼地面的高度 ②从一楼到达三楼所用的时间③每个同学的质量或体重 ④一楼到三楼楼梯的长度
A.②④ B.①④ C.①②③ D.②③
二、填空题(本大题共5小题)
13.物体只在重力作用下自由下落时速度越来越快,一个小球从A点自由下落,先后经过B、C两点,已知AB和BC的距离相等,则重力在AB段和BC段做功的功率PAB_____ PBC。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
14.一台机器在200s内做了6×105 J的功,这台机器的功率是________kW。
15.建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图所示).绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×103N ,不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦,一次最多能起吊________ N的建筑材料.实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×103N 的建筑材料,且将建筑材料1s 内匀速吊起了lm ,起重机的功率是________ W.
16.一木块的重力为30N,在10N的水平拉力作用下,10s内在水平面上沿拉力方向移动了2m.在此过程中,重力做功__J,拉力做功的功率为__W.
17.甲、乙两辆汽车在公路上匀速行驶,如果它们的功率相同,行驶的速度之比为v甲:v乙=2:1,则它们的牵引力之比F甲:F乙=_______,相同时间内做功之比W甲:W乙=_______.
三、计算题(本大题共3小题)
18.如图所示,由航空工业六O五研究所自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机的总质量为4000kg,可载乘客4﹣6名,该机配置有高性能的发动机和先进航空仪表设备,可用于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等。求:(g取10N/kg)
(1)飞机停在水面时,机身浸入水中的体积是多少?
(2)飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时,在水平方向飞机受到的空气阻力为飞机重力的0.1倍.以这一速度飞行时,飞机发动机的功率是多少?
19.在平地上,用50N的水平推力推动重100N的箱子,用时5s前进了10m,求推箱子的小朋友做功的功率?如果把这个箱子举高1.5m,他做的功又是多少?
20.重为120N的物体在F=20N的水平拉力作用下沿水平面向右做匀速运动.物体运动距离-时间图象如图所示,则
(1)物体运动的速度为_______;
(2)物体运动过程中受到的摩擦力是______;
(3)物体运动了6m的过程中,重力做的功是___________;
(4)物体运动过程中拉力的功率是___________。
参考答案
1.C
【解析】该同学的重力约为500N,一层楼的高度约为3m,所以该同学做的功约为1500J,所用时间约为10s,功率约为150W,最接近于100W。故选C。
2.D
【解析】(1)斜面AB倾斜角度小于AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即F13.D
【解析】
(1)由图知,滑轮组由两段绳子拉着物体,所以F=falsef,则摩擦力f=2F=2×20N=40N,故B错误;物体在拉力作用下匀速直线运动,处于平衡状态,所受拉力F拉=f=40N,故A错误;(2)拉力F移动的距离s=2×1m=2m;总功W总=Fs=20N×2m=40J,故C错误;则拉力F的功率P=false=40W,故D正确.故选D.
4.D
【解析】A.把相同质量的物体匀速提升相同的高度时,所做的有用功是相等的,故A错;
B.有用功相同,总功越多,额外功就越多,所以乙升降机的电动机做的额外功多,故B错;
CD.由于甲升降机比乙升降机的机械效率高,所以可知乙升降机的电动机做的总功多,故C错,D正确;
5.C
【解析】功率同时跟做功多少和做功时间有关,甲机器的功率比乙机器的功率大,说明在相同时间内,甲做功多,或完成相同的功,甲用时少。
故选C。
6.B
【解析】功率的公式P=false=Fv,所以功率是由功W和时间t两个因素同时决定的,故A说法错误,B的说法正确;同时力F与速度v的积是功率的大小,故功率也是由力和速度同时决定的,故C. D说法错误.故选B.
7.D
【解析】AB.由公式
P=falsefalse
上楼功率同时跟体重、楼高、时间有关,只有一个体重或只有一个时间,是不能确定功率大小的.故选项A和B都不符合题意;
C.由公式
false
功率同时跟体重和速度有关,只知道速度大小,是不能确定功率大小的.不符合题意;
D.功率是表示物体做功快慢的物理量.做功快一定是功率大.符合题意。
故选D。
8.D
【解析】由图像知道,木块两次都进行匀速直线运动,所以拉力等于滑动摩擦力,又因为两次拉着同一物体在同一水平面上运动,所以滑动摩擦力相等,即两次弹簧测力计示数F1=F2;由图象知道,第②次的运动速度v较小,由P=Fv知道,在当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,所以,P1>P2,故选D.
9.A
【解析】小丽做的功
W1=F1S1=40N×1m=40J
小丽做功的功率
P1=false=false=20W
由于物体被匀速提起,则向上提箱子的力
F2=G=90N
小宇做的功
W2=F2×S2=90N×0.4m=36J
小宇做功的功率
P2=false=false=24W
通过以上计算可知:W1>W2,P1<P2,故A正确,故BCD错误。
故选A。
10.C
【解析】由图甲知道,n=2,所以F甲=f/2,故图甲中重物与地面间的摩擦力是:f=2F甲=2×120N=240N,故A错误;重物移动速度均为0.2m/s,甲图中的拉力移动的速度是:v′=2v=2×0.2m/s=0.4m/s,所以,拉力F甲的功率是:P甲 =W/t=Fs/t=F甲 v′=120N×0.4m/s=48W;故B错误;由图乙知道,重物由3段绳子承担,所以F乙=(G+G动)/3,即800N=(2000N+G动 )/3,G动=400N,故C正确;重物移动速度均为0.2m/s,所以,图乙中拉力移动的速度是:v″=3v=3×0.2m/s=0.6m/s,故拉力F乙的功率是:P乙=W/t=Fs/t=F乙v″=800N×0.6m/s=480W,故D错误,故选C.
11.C
【解析】
A.由图像可知,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.同一物体重力相等,对水平面的压力相等,在同一水平面接触面的粗糙程度相同,因此两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等.由于物体做匀速直线运动,所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,故B错误.
C.由图像可知,0-6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又因为F1=F2,根据W=Fs可得,0-6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2,故C正确.
D.0-6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2,时间相同,由false可得,0-6s两次拉力对物体做功的功率:P1>P2,故D错误.
答案为C.
12.C
【解析】登楼是克服自身重力在竖直方向上做功,功率的计算公式为
false
因此,需要测量的物理量是:三楼地面到一楼地面的高度、每个同学的体重、从一楼到达三楼所用的时间,不需要测量一楼到三楼楼梯的长度。
故选C。
13.小于
【解析】根据题意知道,AB和BC的距离相等,且小球下落时速度越来越快,所以,小球通过BC段的时间短;由W=Gh知道,重力相同,通过的距离相同,所以重力做的功相同;所以,做功相同的情况下,BC段的时间短,则BC段的功率大,即PAB <PBC。
14.3
【解析】根据题意知道,做功的时间是:t=200s,做的功是:W=6×105 J,由P=W/t知道,这台机器的功率是:P=W/t=6×105J/200s=3000W=3kW。
15.1.8×104?? 1.8×104??
【解析】(1)不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦,数出承重绳子的股数n=3,则物重G=3F=3×6×103N=1.8×104N;(2)实际使用该滑轮组,滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦的存在,实际吊起的建筑材料G′=5.4×103N,那么起重机吊臂上的钢丝绳移动的距离s=nh=3×1m=3m.起重机的功率P=false=1.8×104W.
16.0 2
【解析】解:(1)木块在水平方向上运动,在重力方向上没有移动距离,重力做功为0J.
(2)拉力做功:W=Fs=10N×2m=20J;
拉力做功功率:P===2W
17.1:2 1:1
【解析】
解答:由于PfalseFv,且v甲:v乙=2:1,false
W=Pt, P甲=P乙 ,t甲=t乙, false
18.(1)4m3;(2)4×105W。
【解析】(1)飞机处于漂浮状态,F浮=G,根据阿基米德原理得到飞机机身浸入水中的体积
false
(2)飞机的速度
false,
飞机受到的阻力
f=0.1G=0.1mg=0.1×4000kg×10N/kg=4000N
飞机水平匀速飞行时,处于平衡状态,飞机受到的动力和阻力是平衡力,动力等于阻力,即F=f=4000N,飞机发动机的功率
false
19.100W; 150J。
【解析】根据题意知道,水平推力是F=50N,前进的距离是s=10m,所以小朋友推箱子做的功是W1 =FS=50N×10m=500J,又因为做功用的时间是t=5s,所以小朋友做功的功率是:P=W/t=500J/5s=100W;当把这个箱子举高1.5m时,他做的功是:W2 =Gh=100N×1.5m=150J。
20. 1.2m/s 20N 0 24W
【解析】(1)由s-t图象知道,物体做匀速直线运动,且当物体的路程s=18m时,运动的时间是t=15s,所以物体的速度是:v=s/t=18m/15s=1.2m/s
(2)由于物体在水平方向上做匀速直线运动,由平衡条件知道,物体受到的拉力与摩擦力大小相等,即物体受到的摩擦力是:f=F=20N;
(3)物体在竖直方向上没有移动距离,所以重力对物体没有做功;
(4)由P=Fv知道,拉力的功率是:P=Fv=20N×1.2m/s=24W