内容正文:
物理(苏科版)九年级上
第十一章 简单机械和功
四、 功 率
第2课时 功率的测量及其应用
用磅秤测出自身质量m
用秒表测量出上楼所用的时间t
20
6×104
D
240
96
=
>
D
D
秒表
卷尺
磅秤
B
解:
箱子的质
量m/kg 一楼到三楼的
竖直高度h/m 所用的
时间t/s 功率
P/W
180
135
A
解:(1) 由图像可知,在15~45s阶段重物竖直向上做匀速直线运动,此时重
物处于平衡状态,根据二力平衡条件可知,重物所受的拉力与重力是一对
平衡力,两个力大小相等,故当t=30s时,重物所受的拉力F=G=mg=2
×103kg×10N/kg=2×104N.
(2) 由题意可知,0~45s内,拉力的功率恒定不变,即P=24kW=2.4×
104W,整个过程中,当重物做匀速直线运动时的速度最大,即vm==
=1.2m/s.
(3) 已知整个过程中重物上升的总高度为60m,则全程“塔吊”对重物做功
W=Gh=2×104N×60m=1.2×106J,前45s“塔吊”对重物做的功W1=Pt1
=2.4×104W×45s=1.08×106J,
最后12s拉力做的功W2=W-W1=1.2×106J-1.08×106J=1.2×105J,故
最后12s拉力的平均功率P'===1×104W.
1. (2020·赤峰)学完“功率”这一节课后,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) 用磅秤测出自身质量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).
2. (2021·吉林)一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,50s内通过的路程是1000m,它的速度为 20 m/s,汽车受到的牵引力为3000N,牵引力做功的功率为 6×104 W.
3. ★下列关于功率的说法,正确的是 ( D )
A. 由P=可知,机械做功越多,其功率越大
B. 由P=Fv可知,汽车的牵引力越大,其发动机的功率越大
C. 由P=Fv可知,汽车的速度越大,其发动机的功率越大
D. 由P=Fv可知,发动机的功率一定时,汽车的速度越大,其牵引力越小
4. 如图所示为引体向上的示意图,小明同学在半分钟内做了12次规范的引体向上.已知小明的质量为60kg,每次引体向上中他能将自身重心提高0.4m,则小明每做一次引体向上所做的功为 240 J,整个过程中的平均功率为 96 W.(g取10N/kg)
5. ★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直线运动,两次拉动木块得到的s-t图像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F1 = F2,P1 > P2.(>/=/<)
6. 一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段泥泞路面,若汽车发动机的功率始终保持不变,则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是 ( D )
7. 已知匀速行驶时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即f=kv2.当列车分别以150km/h和30km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时,牵引力的功率之比为 ( D )
A. 5∶1
B. 25∶1
C. 36∶1
D. 125∶1
8. ★学校新购买了一箱物理器材,小云同学将它从一楼匀速搬到三楼,小彬同学想测量小云搬运器材过程中对箱子做功的功率.
[实验器材] 秒表 、 卷尺 、 磅秤 .
[实验步骤]小彬同学设计的测量步骤如下,其中多余的是 B .
A. 测出箱子的质量m
B. 测出楼梯的总长度L
C. 测出一楼到三楼的竖直高度h
D. 测出小云上楼所用的时间t
E. 算出小云搬运箱子的功率P
[实验设计]请你帮小彬设计一个记录实验数据的表格.
解:
9. 质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示.根据图像可估算出该同学每分钟跳绳的次数为 180 次,克服重力做功的平均功率为 135 W.(g取10N/kg)
10. 如图所示,站在木板上的人用水平方向的拉力F拉动绳子,并通过滑轮拉动木板,使木板和人一起以速度v向右匀速运动,木板与地面间的摩擦力为f,忽略滑轮与绳之间的摩擦力,则人的拉力F的功率为 ( A )
A. fv
B.
C. Fv
D.
11. “塔吊”是修建高层建筑常见的起重设备,又名“塔式起重机”.某“塔吊”以恒定功率24kW将质量为2t的重物从静止开始竖直向上提升45s,全程的v-t关系如图所示.g取10N/kg.
(1) 求t=30s时重物所受的拉力.
(2