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11.4功率
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【知识梳理】
1、概念:功率是表示物体做功快慢的物理量(功率大的做快,不是做功多);
2、定义:功与做功所用的时间之比叫做功率,用符号“P”表示。(比值定义法)
3、公式:P=W/t,式中P表示功率,单位是瓦特;W表示功,单位是焦耳;t表示时间,单位是秒。
4、单位:国际单位是瓦特,用符号W表示,1W=1J/s,意义:1s内完成了1J的功;常用单位还有:千瓦(kW)、毫瓦(mW)、兆瓦(MW);中学生正常功率约100W;
5、换算:1kW=103 W、1W=103 mW、1MW=106 W.
6、推导公式:P=Fv,式中P表示功率,单位是W;F表示力,单位是N;v表示速度,单位是m/s。
7、功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样,只有在做功时间相同时,做功多的做功快;否则做功多不一定做功就快,即“功率”不一定就大,也就是说:功率与功和时间两个因素有关。
8、重要实验:估测上楼功率
①实验原理P=W/t;②实验器材:体重计、刻度尺、秒表;③需测的量:人的质量m、爬楼高度h、爬楼时间t。④表达式:P=mgh/t。
【典型例题】
1、小明因上课迟到,一口气从一楼跑到三楼,用时10 s,则他上楼过程中消耗的功率接近( )
A.3 W B.30 W C.300 W D.3 000 W
2、小明用相同的水平推力,分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动,较轻的B物体沿较粗糙的平面移动,若在相同的时间内移动相同的距离,则下列说法正确的是( )
A.小明对A物体做的功多 B.小明对B物体做的功多
C.小明推A物体时的功率小 D.小明推A、B两物体时的功率相同
3、小明和爸爸一起去登山,登到山顶时,小明用了20 min,爸爸用了25 min,若爸爸的体重是小明的1.5倍,则小明与爸爸登山的功率之比为( )
A.5:6 B.6:5 C.15:8 D.8:15
4、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. 物体做功时间越长,功率越大
C. 物体做功越快,功率越大 D. 物体做功时间越短,功率越大
5、如图所示,在水平拉力F的作用下,物体做匀速直线运动,若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计,已知物体与地面的摩擦力为5N,物体运动的速度为2 m/s,则拉力做功
的功率大小为( )
A.5 W B.10 W C.15 W D.20 W
6、航模小组的某位同学在操场上利用如图所示的电动遥控飞机进行训练,他操作遥控器,使重为3N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升,飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段,然后悬停在距离地面10 m的高度处。飞机竖直上升的总时间为12 s,匀速上升阶段的速度为1 m/s。假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力,则下列说法正确的是( )
A.在离开地面的过程中,飞机对地面的压力先增大后减小 B.在上升的阶段受到的升力大于重力
C.在上升阶段飞机的功率为2.5W D.在悬停阶段飞机升力的功率为3W
7、如图所示,用10 N的水平推力推重为20 N的物体沿水平方向做匀速直线运动,若5s内推力对物体做了80 J的功,则在这一过程中,物体沿水平方向运动了_______m,推力做功的功率为_______W。
8、小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20 N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2.7 m,用时约0.75 s,则球下降过程中重力做的功为_______J,功率为_______W。
9、如图所示,用20 N的拉力F通过滑轮组将40 N的重物在2s内匀速提升1 m,在此过程中,拉力做功为_______J,拉力的功率是_______W。
10、三清山是我国著名的道教圣地和旅游景点。三清山索道全长2426 m,上、下高度差约600 m。某个吊车如图所示,载满六人后的总重是4500 N。载满六人后,吊车从索道最高处运行到最低处,吊车和人的重力做功为_______J;索道从最高处运行到最低处,需用时20 min,吊车和人的重力做功的功率是_______W。
11、如图所示是某型号轻型水陆两栖飞机,该机可载4-