11.4 功率(专题训练)【六大题型】-2024-2025学年九年级物理上册同步知识解读与专题训练(苏科版)
2024-06-25
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2份
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34页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版(2012)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 四、功 率 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 功率及其计算 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.22 MB |
| 发布时间 | 2024-06-25 |
| 更新时间 | 2024-06-25 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-06-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45958166.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
11.4 功率(专题训练)【六大题型】
一.功率的概念与单位(共6小题)
二.比较做功的快慢(共2小题)
三.比较功率的大小(共8小题)
四.功率的计算及公式的应用(共12小题)
五.功率测量的实验(共6小题)
六.功率在实际生活中的应用(共4小题)
一.功率的概念与单位(共6小题)
1.(2023秋•通州区期中)如表为某国产新能源车发动机参数,其中“169马力”表示1s内发动机做的功。“马力”是下列哪一物理量的单位( )
车辆基本参数
发动机
1.5T
169马力
A.功率 B.功 C.效率 D.能量
2.(2023春•仓山区校级期中)对下列各物理量的估测,最接近实际的是( )
A.学生课桌高度约为200cm
B.一名中学生的重力约为500N
C.高速公路允许小车通过的速度约为120m/s
D.家用汽车引擎功率约为100kW
3.(2024春•黄浦区期中)已知甲机器的功率小于乙机器的功率,则两台机器正常工作时,下列说法正确的是( )
A.甲机器做功一定多 B.乙机器做功一定多
C.甲机器做功一定快 D.乙机器做功一定快
4.(2023秋•庐江县期中)人骑自行车的功率约为100W,其物理意义是: 。
5.(2023秋•化州市校级期中)功率是用来表示物体做功 的物理量,它的单位是 ,3×103W= J/s。
6.(2023秋•化州市校级期中)阅读短文,回答问题:
为了比较两台潜水泵的做功快慢,我们对两台潜水泵抽水情况进行了观察与记录,记录的数据如下表。
潜水泵
抽水时间/min
抽水高度/m
抽水体积/m3
对水做功/J
甲
10
3
10
3×105
20
3
20
6×105
乙
10
6
10
6×105
20
6
20
1.2×106
分析数据,我们可以得到同一台潜水泵在不同时间内做功的大小与时间成 比。要比较两台潜水泵的功率大小,我们可以看甲、乙两台潜水泵在相同时间内, 做功多,也就是做功 (填“快”或“慢”);甲、乙两台潜水泵在做相同功时, 做功时间少,也就是做功 (填“快”或“慢”)。你认为比较做功快慢更方便的是:
。通过此过程,你得到的结论是
。
二.比较做功的快慢(共2小题)
7.(2023•白云区二模)北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述不正确的是( )
A.谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时,她受到惯性的作用
B.苏翊鸣完成单板转体,他与单板一起腾空上升到最高点时受力不平衡
C.武大靖蹬地加速通过弯道,是由于力改变了他的运动状态
D.自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,重力做功越来越快
8.(2022秋•射阳县月考)生活中,人们通常用两种方法来比较做功的快慢:方法①:相同的时间比较做功的多少;方法 ②: ;如图所示,表示的是用挖土机挖土比人力挖土快得多,所用的是判断方法 ,物理学用功率描述做功的快慢,公式为P=,这种方法与日常方法 是相同的(以上两空选填“①”或“②”).
三.比较功率的大小(共8小题)
9.(2023秋•清江浦区期中)如图,物体A分别在水平推力F1、F2的作用下,在粗糙程度不变的水平面上做直线运动,物体运动的路程和时间图像如图乙所示,两次推力的功率分别为P1、P2,则( )
A.F1=F2 P1>P2 B.F1>F2 P1<P2
C.F1=F2 P1<P2 D.F1<F2 P1>P2
10.(2023秋•涟水县校级期中)如图,水平向右的力F1和竖直向上的力F2大小相等,分别沿水平、竖直方向拉不同的物体,两物体运动的距离sAB=sCD,运动时间tAB<tCD,比较两种情况下拉力所做的功和功率( )
A.CD段的功较多
B.AB段与CD段的功一样多
C.CD段的功率大
D.AB段与CD段的功率一样大
11.(2023秋•工业园区校级期中)在自由下落过程中的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,则下列关系正确的是( )
A.W1<W2,P1<P2 B.W1=W2,P1<P2
C.W1=W2,P1=P2 D.W1>W2,P1>P2
12.(2023春•通州区校级期中)一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力),货物运动的路程(s)一时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )
A.2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小
B.货物竖直向上运动时,4s时的速度小于10s时的速度
C.0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功
D.货物在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率保持不变
13.(2023秋•句容市期中)如图所示,同一物体在拉力F1、F2的作用下,从底端分别沿光滑斜面AB和粗糙斜面AC的以相同的速度匀速运动到顶端,则( )
A.拉力F1一定大于F2
B.拉力F1的功率一定大于F2的功率
C.拉力F1做的有用功等于F2做的有用功
D.拉力F1所做的功可能等于拉力F2所做的功
14.(2023秋•乐平市期中)如图所示,A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,分别用水平方向的拉力F甲、F乙使AB一起向右运动,甲运动的s﹣t图像和乙运动的v﹣t图像分别如图丙、丁所示,拉力F甲、F乙做功的功率分别为P甲和P乙,则F甲 F乙,P甲 P乙。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
15.(2023秋•宿豫区期中)如图所示,物体在力F的作用下水平向右运动。水平地面O点两侧粗糙程度不同,力F沿水平方向、大小恒为3N。物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置。
(1)由图可知,物体在MO段做 (选填“匀速”“减速”、“加速”)直线运动。物体MO段和OQ段受到的摩擦力分别为f1和f2,则f1 f2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)力F在MN、OP段做功分别为W1、W2,功率分别为P1、P2,则W1 W;P1 P2(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
16.(2023秋•东莞市校级期中)如图所示,物体在同一水平地面上做直线运动,当物体以2m/s的速度运动时,受到的水平推力为F1;当物体以4m/s的速度运动时,受到的水平推力为F2。两次通过相等的距离s,若两次推力做的功分别为W1、W2,两次推力的功率分别为P1、P2,则F1 F2,W1 W2,P1 P2。(均选填“>”、“=”或“<”)
四.功率的计算及公式的应用(共12小题)
17.(2024春•二七区校级期中)下列估测的数据中,最接近实际的是( )
A.一名中学生受到的重力约为50N
B.一名中学生站立时对地面的压强约为2.5Pa
C.一名中学生完成一次引体向上做的功约为250J
D.一名中学生在一分钟跳绳测试时的功率约为1500W
18.(2023秋•梁溪区校级期中)如图甲,小林用水平推力F推动水平地面上的木箱。此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙,木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙,则( )
A.0~1s,推力做的功为100J
B.3s~5s,推力克服摩擦做功200J
C.3s~5s,推力做功的功率为300W
D.1s~3s,木箱受到的摩擦力等于5s﹣6s木箱受到的摩擦力
19.(2023秋•拱墅区校级期中)10月4日晚,中国攀岩队在绍兴柯桥羊山攀岩中心创造历史,男、女团体速度攀岩接力赛双双夺冠。速攀采用男女通用的竖立面15米统一赛道,顶尖男选手在5秒左右即可到顶,优秀女选手在6到8秒间也能完赛。下列有关讨论不正确的是( )
A.攀岩运动员速攀过程每秒做功接近200焦
B.体重50千克攀岩运动员完成15米攀爬需要做超7000焦的功
C.攀岩运动员完成15米攀爬功率可以超1000瓦
D.攀岩运动员的上升速度可以达到3米/秒
20.(2023秋•常州期中)如图是小强设计的拉力器结构示意图。他用恒为F的拉力向下拉动拉杆,使重为G的物块在t时间内匀速升高h。则小强做功的功率为( )
A. B. C. D.
21.(2024春•阆中市校级期中)如图所示,一台塔吊将重为1×104牛的建材在20秒内匀速提升20米,塔吊对建材做的功为 焦,功率为 瓦。
22.(2024春•重庆期中)如图所示,体重为510N的人站在地上,用滑轮组将重200N的物体A沿竖直方向以0.02m/s的速度匀速提起。若动滑轮重为20N,不计绳重和摩擦,人对地面压力的大小是 N,绳子自由端拉力功率为 W。
23.(2024春•大东区期中)如图所示,由中航618所开发的农用无人机载高功效农药施药技术,让众多农民朋友领略了现代高科技的神奇力量,该小型无人机具有自动规划航线,作业高度低,高效环保,避免近距离接触农药导致的健康危害等优点。不仅适用于水稻,也广泛适用于甘蔗、玉米、棉花、蔬菜等各种农作物及林业药物的喷施。已知无人机的部分参数如表所示:
型号
ZHZJP501
系统
DGPS
自重(kg)
46
航速(m/s)
5
最大载重(kg)
34
燃油型号
国际V汽油
机翼直径(m)
2.4
耗油(L/min)
0.5
(1)无人机有4只宽大的脚,已知每只脚的底面积是200cm2,若满载静止在水平地面上时,地面受到的压强是 (g取10N/kg)。
(2)使小型无人机上升的力的施力物体是 ,这种无人直升机 (选填“能”或“不能”)在月球上起飞。
(3)已知一架无人直升机每分钟可完成施药2亩,则正常工作施药4亩时需消耗汽油的体积为 L。
(4)满载状态的无人机以正常航速竖直向上匀速航行时,向上的力对无人机做功的功率为 ;由于操作错误,正在上升的无人机突然失去动力,但是并没有立即落下,而是继续上升一段距离,其原因是
。
24.(2024春•阆中市校级期中)周末,小明的爸爸带着家人驾车旅游,轿车以90km/h的速度匀速行驶在平直的高速公路上,轿车前进的牵引力为6×103N,已知车和人的总质量为1.8×103kg,轮胎与地面的总接触面积为0.09m2,求:
(1)汽车停下后,静止时对水平地面的压强。
(2)3min内轿车做功是多少?
(3)轿车在此路段的功率是多少?
25.(2024春•龙华区期中)汽车是当今社会中非常重要的交通工具,某品牌新能源汽车在水平地面上测试时的相关数据如表所示:
轮胎与地面接触的总面积
0.4m2
电动机最大功率
900kW
空载质量
1.98t
满载质量
2.43t
最大时速
210km/h
汽车在行驶过程中受到多方面的阻力,阻力会随车速增大而增大。如图所示为汽车在测试过程中阻力与速度的关系图像。
根据数据求:
(1)该车空载时汽车的重力;
(2)该车空载时静止在水平地面上,对地面的压强;
(3)该车在测试过程中,某段以180km/h速度匀速行驶,电动机的牵引力。
26.(2024春•开州区期中)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。若列车沿着长为5400m的平直轨道匀速行驶,当它从起点行驶到终点时耗时300s,汽车受到的阻力为2000N。求:
(1)汽车的行驶速度;
(2)汽车发动机牵引力做功的功率。
27.(2024春•长清区期中)在国庆70周年阅兵式上,首次受阅的特战装备方队惊艳亮相,其中被军迷称为空中“三蹦子”的“猎鹰”旋翼机(如图)引起大家浓厚兴趣。据军事爱好者所搜集参数,这种旋翼机有三个起落轮,每个轮胎与硬质地面接触面积约为100cm2,自身重量0.3t,最快飞速185km/h,满油最大航程600km,最高升空高度3.8千米。一次训练中载重0.27t(人员、武器、物资),以巡航速度在30min时间内水平航行54km,据推算飞行过程中发动机提供水平推力大约3000N。根据相关数据计算(g=10N/kg):
(1)旋翼机巡航速度是多少;
(2)这次训练起飞前对地压强是多少?
(3)巡航过程中发动机推进力做功是多少;
(4)发动机的推进功率是多少。
28.(2024春•辉县市期中)小明参加了中招体育考试,他在1000米跑步中,跑出来了3min40s的好成绩;他在跳绳考试中,1min跳了180次。已知小明的质量为50kg,每次跳离地面5cm,他根据踩在沙地上的脚印,粗略的估测出一只脚印的面积为200cm2。g取10N/kg。求:
(1)小明观察脚印发现鞋底有很多花纹这是为了 。小明跑步的平均速度是 ;
(2)小明跨立在地面上的压强是多少?
(3)小明跳绳时克服重力做功的功率是多少?
五.功率测量的实验(共6小题)
29.(2023秋•柳北区校级期中)如图,要粗测举重运动员成功举起杠铃时,对杠铃所做功的功率,以下物理量中不需要测量的是( )
A.运动员的重力 B.杠铃被举起的高度
C.杠铃的质量 D.举起杠铃的时间
30.(2021秋•宝应县校级期中)上体育课时,要粗测小江同学做“引体向上”时的功率。不需要测量的是( )
A.他的质量m B.单杠的高度H
C.每次身体上升的高度h D.做“引体向上”的时间t
31.(2023秋•东海县期中)大人与小孩比赛从一楼登上五楼,比比谁的功率大,为此,需要测量一些物理量:①五楼地面到一楼地面的高度;②从一楼到达五楼所用的时间;③大人与小孩的质量或体重;④一楼到五楼楼梯的长度。上述物理量中必须测量的量是( )
A.①②③ B.②③④ C.①④ D.②③
32.(2023秋•惠山区校级期中)小明为了估测自己上楼的功率,测得每级楼梯高度为h,共有n级楼梯,测得他自身质量为m,还需要测量的物理量及符号是 ,则小明上楼功率的表达式为 (用题中所测物理量的符号及常数表示)。
33.(2023秋•亭湖区校级期中)小华估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率时(不计绳重),他用体重计测出自己的质量m;用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人重心上升的高度);用 (填测量器材)记录跳n次所用的时间t;则他跳绳时克服自身重力做功的平均功率P= (用字母表示);若小华的质量为50kg,重心高度随时间变化的情况如图所示,可估算出他在1min内克服重力做功的平均功率为 W。(g取10N/kg)
34.(2023秋•西湖区期中)小云同学想测出自己跳绳时克服重力做功的功率,请你利用所学的知识帮助小云设计实验方案。
(1)简要的实验步骤:
①用电子秤测出 (填物理量与其对应字母);
②用刻度尺测出跳起的高度h(脚离地面的高度);
③用秒表记录跳n次时间t。
(2)请在为小云设计一个记录实验数据的表格;
(3)跳绳时克服重力做功的平均功率表达式P= 。
六.功率在实际生活中的应用(共4小题)
35.(2021春•百色期末)甲、乙两辆功率相等的汽车,如果在相等的时间内匀速通过的路程之比为2:1,那么( )
A.它们的牵引力之比为1:2
B.它们的牵引力之比为2:1
C.它们做的功之比为1:2
D.它们做的功之比为2:1
36.(2020秋•高平市期中)小明同学在日常生活中,观察到汽车上坡时,驾驶员通常要换成低速挡,以减小汽车的行驶速度,驾驶员这样做的主要目的是( )
A.省油 B.安全
C.增大热机效率 D.增大爬坡的牵引力
37.(2022秋•鱼峰区期末)汽车驶上陡坡时,驾驶员通常要进行调换挡位操作,以减小汽车的行驶速度,这样做的根本目的是( )
A.省力 B.安全
C.增大摩擦 D.增大爬坡的牵引力
38.(2023•前郭县一模)小明在乘公共汽车上学的时候,发现公共汽车到要爬坡的时候却减速慢行,请你帮小明解释一下这是为什么?
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11.4 功率(专题训练)【六大题型】
一.功率的概念与单位(共6小题)
二.比较做功的快慢(共2小题)
三.比较功率的大小(共8小题)
四.功率的计算及公式的应用(共12小题)
五.功率测量的实验(共6小题)
六.功率在实际生活中的应用(共4小题)
一.功率的概念与单位(共6小题)
1.(2023秋•通州区期中)如表为某国产新能源车发动机参数,其中“169马力”表示1s内发动机做的功。“马力”是下列哪一物理量的单位( )
车辆基本参数
发动机
1.5T
169马力
A.功率 B.功 C.效率 D.能量
【答案】A
【解答】解:功率是指物体在单位时间内所做功的多少,“169马力”表示1s内发动机做的功,因此“马力”是功率的单位,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.(2023春•仓山区校级期中)对下列各物理量的估测,最接近实际的是( )
A.学生课桌高度约为200cm
B.一名中学生的重力约为500N
C.高速公路允许小车通过的速度约为120m/s
D.家用汽车引擎功率约为100kW
【答案】B
【解答】解:A.学生课桌高度约为80cm,故A错误;
B.一名中学生的质量约为50kg,体重约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故B正确;
C.高速公路允许小车通过的速度约为120km/h,故C错误;
D.家用汽车引擎功率约为1kW,故D错误。
故选:B。
3.(2024春•黄浦区期中)已知甲机器的功率小于乙机器的功率,则两台机器正常工作时,下列说法正确的是( )
A.甲机器做功一定多 B.乙机器做功一定多
C.甲机器做功一定快 D.乙机器做功一定快
【答案】D
【解答】解:AB、功率是表示做功快慢的物理量,功率大说明做功快,或者是相同的时间内做功多,而不能说明做功的多和少,故AB错误;
CD、因为甲机器的功率小于乙机器的功率。所以两台机器正常工作时,乙机器做功一定快,甲机器做功一定慢,故C错误、D正确。
故选:D。
4.(2023秋•庐江县期中)人骑自行车的功率约为100W,其物理意义是: 人在1s内做功约为100J 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:功率是物体在1s内完成的功,100W=100J/s,人骑自行车的功率约为100W,表示人在1s内做功约为100J。
故答案为:人在1s内做功约为100J。
5.(2023秋•化州市校级期中)功率是用来表示物体做功 快慢 的物理量,它的单位是 瓦特 ,3×103W= 3×103 J/s。
【答案】快慢;瓦特;3×103。
【解答】解:功率是表示物体做功快慢的物理量,功率的单位是瓦特;
3×103W=3kW=3000J/s。
答案为:快慢;瓦特;3×103。
6.(2023秋•化州市校级期中)阅读短文,回答问题:
为了比较两台潜水泵的做功快慢,我们对两台潜水泵抽水情况进行了观察与记录,记录的数据如下表。
潜水泵
抽水时间/min
抽水高度/m
抽水体积/m3
对水做功/J
甲
10
3
10
3×105
20
3
20
6×105
乙
10
6
10
6×105
20
6
20
1.2×106
分析数据,我们可以得到同一台潜水泵在不同时间内做功的大小与时间成 正 比。要比较两台潜水泵的功率大小,我们可以看甲、乙两台潜水泵在相同时间内, 乙 做功多,也就是做功 快 (填“快”或“慢”);甲、乙两台潜水泵在做相同功时, 乙 做功时间少,也就是做功 快 (填“快”或“慢”)。你认为比较做功快慢更方便的是: 比较两台潜水泵在相同时间内完成的功的多少,即在相同的单位时间内完成的功多的潜水泵功率大 。通过此过程,你得到的结论是 可以用单位时间内完成的功的多少来表示做功的快慢 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:分析表中甲或乙数据可知,在同一台潜水泵在抽水高度相同时,抽水时间越长,抽水体积越大,对水做的功越多,即同一台潜水泵在不同时间内做功的大小与时间成正比;
要比较两台潜水泵的功率大小,由表格数据我们可以看甲、乙两台潜水泵在相同时间内,乙做功多,也就是做功快;
由表格数据可知:甲、乙两台潜水泵在做相同功时,乙做功时间少,也就是做功快;
比较做功快慢更方便的是:比较两台潜水泵在相同时间内完成的功的多少,即在相同的单位时间内完成的功多的潜水泵功率大。
物理学中可以用单位时间内完成的功的多少来表示做功的快慢。
故答案为:正;乙;快;乙;快;比较两台潜水泵在相同时间内完成的功的多少,即在相同的单位时间内完成的功多的潜水泵功率大;可以用单位时间内完成的功的多少来表示做功的快慢。
二.比较做功的快慢(共2小题)
7.(2023•白云区二模)北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述不正确的是( )
A.谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时,她受到惯性的作用
B.苏翊鸣完成单板转体,他与单板一起腾空上升到最高点时受力不平衡
C.武大靖蹬地加速通过弯道,是由于力改变了他的运动状态
D.自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,重力做功越来越快
【答案】A
【解答】解:A、惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B、苏翊鸣完成单板转体,他与单板一起腾空上升到最高点时受到重力的作用,受力不平衡,故B正确;
C、武大靖蹬地加速通过弯道,是由于力改变了他的运动状态,故C正确;
D、自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,速度越来越大,根据P=Gv可知,重力做功越来越快,故D正确。
故选:A。
8.(2022秋•射阳县月考)生活中,人们通常用两种方法来比较做功的快慢:方法①:相同的时间比较做功的多少;方法 ②: 做相同的功比较所用时间的多少 ;如图所示,表示的是用挖土机挖土比人力挖土快得多,所用的是判断方法 ① ,物理学用功率描述做功的快慢,公式为P=,这种方法与日常方法 ① 是相同的(以上两空选填“①”或“②”).
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)做功的快慢与做功的多少和做功的时间有关,判断做功快慢应采用控制变量法:
方法①:相同的时间t比较做功W的多少;方法②:做相同的功比较所用时间的多少。
(2)比较挖掘机与人力挖土做功的快慢,我们可以采用相同的时间内比较挖土多少,即做功的多少;比较可知,挖掘机做功多,做功快;
(3)功率表示做功快慢的物理量,公式为P=,表示单位时间内物体所做的功;这种方法与日常方法①相同的时间比较做功的多少是相同的。
故答案为:做相同的功比较所用时间的多少;①;①。
三.比较功率的大小(共8小题)
9.(2023秋•清江浦区期中)如图,物体A分别在水平推力F1、F2的作用下,在粗糙程度不变的水平面上做直线运动,物体运动的路程和时间图像如图乙所示,两次推力的功率分别为P1、P2,则( )
A.F1=F2 P1>P2 B.F1>F2 P1<P2
C.F1=F2 P1<P2 D.F1<F2 P1>P2
【答案】A
【解答】解:由图乙得,物体A在水平推力F1、F2的作用下都做匀速直线运动,物体A受到的水平推力等于物体A受到的摩擦力。物体A对水平地面的压力不变,与水平地面间的接触面粗糙程度不变,因此物体A受到的滑动摩擦力不变,故F1=F2;
由图乙得,物体在力F1作用下速度较快,由P==Fv可知,P1>P2;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
10.(2023秋•涟水县校级期中)如图,水平向右的力F1和竖直向上的力F2大小相等,分别沿水平、竖直方向拉不同的物体,两物体运动的距离sAB=sCD,运动时间tAB<tCD,比较两种情况下拉力所做的功和功率( )
A.CD段的功较多
B.AB段与CD段的功一样多
C.CD段的功率大
D.AB段与CD段的功率一样大
【答案】B
【解答】解:AB、水平向右的力F1和竖直向上的力F2大小相等,且物体运动的距离sAB=sCD,根据W=Fs可知AB段和CD段做的功一样多,故A错误、B正确;
CD、已知运动时间tAB<tCD,且AB段和CD段做的功一样多,根据P=可知AB段功率较大,CD段功率较小,故CD错误。
故选:B。
11.(2023秋•工业园区校级期中)在自由下落过程中的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,则下列关系正确的是( )
A.W1<W2,P1<P2 B.W1=W2,P1<P2
C.W1=W2,P1=P2 D.W1>W2,P1>P2
【答案】B
【解答】解:已知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,
根据v=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。
故选:B。
12.(2023春•通州区校级期中)一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力),货物运动的路程(s)一时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )
A.2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小
B.货物竖直向上运动时,4s时的速度小于10s时的速度
C.0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功
D.货物在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率保持不变
【答案】A
【解答】解:A、根据图示可知,物体在0~6s以较大的速度做匀速直线运动,物体在6~12s的内以较小的速度做匀速直线运动,因为物体处于平衡状态,拉力都等于物体的重力,重力不变,拉力不变,故A正确;
B、从图象上看,0~6s和6s~12s物体以不同的速度做匀速直线运动,而0~6s过程中通过的路程是3m,6~12s的过程中通过路程为1m,因为相同时间内通过的路程越多,速度越大,因此0~6s过程中的速度大于6~12s的过程中的速度,即4s时的速度大于10s时的速度,故B错误;
C、从图中可以看出,0~6s过程中通过的距离为3m;6~12s的过程中通过的距离为1m;而拉力相同,由W=Fs可知,0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功;故C错误;
D、由于速度发生了改变,根据P=Fv可知,在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率发生了改变;故D错误。
故选:A。
13.(2023秋•句容市期中)如图所示,同一物体在拉力F1、F2的作用下,从底端分别沿光滑斜面AB和粗糙斜面AC的以相同的速度匀速运动到顶端,则( )
A.拉力F1一定大于F2
B.拉力F1的功率一定大于F2的功率
C.拉力F1做的有用功等于F2做的有用功
D.拉力F1所做的功可能等于拉力F2所做的功
【答案】C
【解答】解:
A、斜面AB的倾角大于AC的倾角,但斜面AB光滑、AC粗糙,所以拉力F1与F2的大小无法确定,故A错误;
B、物体两次运动的速度相等,但拉力F1与F2的大小无法确定,根据P===Fv知,拉力F1的功率与F2的功率大小无法确定,故B错误;
C、同一物体,则重力不变,两次物体上升的高度相等,根据W有=Gh可知,拉力F1做的有用功等于F2做的有用功,故C正确;
D、斜面AB光滑,则拉力沿斜面AB做的功等于有用功,斜面AC粗糙,拉力沿斜面AC做的功大于有用功,所以拉力F1所做的功一定小于拉力F2所做的功,
故D错误。
故选:C。
14.(2023秋•乐平市期中)如图所示,A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,分别用水平方向的拉力F甲、F乙使AB一起向右运动,甲运动的s﹣t图像和乙运动的v﹣t图像分别如图丙、丁所示,拉力F甲、F乙做功的功率分别为P甲和P乙,则F甲 等于 F乙,P甲 小于 P乙。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】等于;小于。
【解答】解:
(1)对整体受力分析,甲、乙中整体在水平方向上做匀速直线运动,则整体在水平方向上受力平衡,受到的摩擦力等于拉力;甲、乙中整体对水平地面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,所以受到的摩擦力大小相同,则拉力大小相同,即F甲=F乙;
(2)由题意和图像可知,甲中物体运动的速度为v===3m/s,乙中物体的运动速度为6m/s;由于两种情况下的拉力相同,根据P===Fv可知,P甲<P乙。
故答案为:等于;小于。
15.(2023秋•宿豫区期中)如图所示,物体在力F的作用下水平向右运动。水平地面O点两侧粗糙程度不同,力F沿水平方向、大小恒为3N。物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置。
(1)由图可知,物体在MO段做 匀速 (选填“匀速”“减速”、“加速”)直线运动。物体MO段和OQ段受到的摩擦力分别为f1和f2,则f1 大于 f2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)力F在MN、OP段做功分别为W1、W2,功率分别为P1、P2,则W1 等于 W;P1 小于 P2(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)匀速;大于;(2)等于;小于。
【解答】解:(1)由图可知,物体在MO段,在相同时间内通过的路程相等,因而做匀速直线运动;此时推力等于摩擦力,f1=F=3N;而在OQ段,在相同时间内通过的路程,不断增大,做加速运动,所以,f2<F=3N,则f1 大于f2;
(2)根据W=Fs,可知力F在MN、OP段力的大小相同,物体沿力的方向移动距离相等,所以F在MN、OP段做的功相等,即W1=W2,;
由图可知,物体在MN段运动的时间大于在OP段运动的时间,根据P=可知,在做功相同时,做功时间越长功率越小,P1 小于P2。
故答案为:(1)匀速;大于;(2)等于;小于。
16.(2023秋•东莞市校级期中)如图所示,物体在同一水平地面上做直线运动,当物体以2m/s的速度运动时,受到的水平推力为F1;当物体以4m/s的速度运动时,受到的水平推力为F2。两次通过相等的距离s,若两次推力做的功分别为W1、W2,两次推力的功率分别为P1、P2,则F1 = F2,W1 = W2,P1 < P2。(均选填“>”、“=”或“<”)
【答案】=;=;<。
【解答】解:物体在同一水平地面上做直线运动,对水平地面的压力相等,接触面的粗糙程度相同,所以物体受到的摩擦力相等;
无论物体以2m/s的速度运动,还是以4m/s的速度运动,都是匀速直线运动,受到的推力和摩擦力都是一对平衡力,大小相等;
所以物体受到的水平推力相等,即F1=F2。
两次通过相等的距离s,
根据W=Fs可知,两次推力做的功相等,即W1=W2。
第一次的速度小于第二次的速度,
由P===Fv可知,第一次推力的功率小于第二次推力的功率,即P1<P2。
故答案为:=;=;<。
四.功率的计算及公式的应用(共12小题)
17.(2024春•二七区校级期中)下列估测的数据中,最接近实际的是( )
A.一名中学生受到的重力约为50N
B.一名中学生站立时对地面的压强约为2.5Pa
C.一名中学生完成一次引体向上做的功约为250J
D.一名中学生在一分钟跳绳测试时的功率约为1500W
【答案】C
【解答】解:A、中学生的重力约为500N,故A不符合实际;
B、中学生的体重大约是500N,双脚的面积大约是500cm2,则中学生站立时对地面的压强大约为:p===104Pa,故B不符合实际;
C、中学生的重力约为500N,完成一次引体向上,上升高度约为手臂长,约0.5m,做功约为:W=Gh=500N×0.5m=250J,故C符合实际;
D、中学生的重力约为500N,跳绳高度大约5cm=0.05m,跳一次做的功约为:W=Gh=500N×0.05m=25J,
1min内大约跳120次,跳一次0.5s,所以P===50W,故D不符合实际。
故选:C。
18.(2023秋•梁溪区校级期中)如图甲,小林用水平推力F推动水平地面上的木箱。此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙,木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙,则( )
A.0~1s,推力做的功为100J
B.3s~5s,推力克服摩擦做功200J
C.3s~5s,推力做功的功率为300W
D.1s~3s,木箱受到的摩擦力等于5s﹣6s木箱受到的摩擦力
【答案】D
【解答】解:A、由图乙知,从0~1s内,推力大小为100N,由图丙可知,在0~1s内木箱处于静止状态,由W=Fs知在0~1s内推力对木箱所做的功为0J,故A错误;
BC、由丙图知,木箱在3s~5s内做匀速直线运动,v=1m/s,木箱通过的距离:s=vt=1m/s×2s=2m。由乙图知,在3s~5s内木箱受到的推力F=200N,则推力做功:W=Fs=200N×2m=400J,推力做功的功率:P===200W,故BC错误;
D、由图丙知,3s~5s内,木箱做匀速直线运动,结合图乙和二力平衡条件可知,此时物体受到的摩擦力f=F=200N;
木箱对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,由图丙可知,1s~3s内,木箱做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,5s﹣6s木箱做减速运动,受到的摩擦力也为滑动摩擦力,所以木箱受到的摩擦力不变,始终为200N,故D正确。
故选:D。
19.(2023秋•拱墅区校级期中)10月4日晚,中国攀岩队在绍兴柯桥羊山攀岩中心创造历史,男、女团体速度攀岩接力赛双双夺冠。速攀采用男女通用的竖立面15米统一赛道,顶尖男选手在5秒左右即可到顶,优秀女选手在6到8秒间也能完赛。下列有关讨论不正确的是( )
A.攀岩运动员速攀过程每秒做功接近200焦
B.体重50千克攀岩运动员完成15米攀爬需要做超7000焦的功
C.攀岩运动员完成15米攀爬功率可以超1000瓦
D.攀岩运动员的上升速度可以达到3米/秒
【答案】A
【解答】解:A、攀岩运动员的重力约为500N,优秀女选手最多用时8s,
则攀岩运动员速攀的功率约为:P====937.5W,即攀岩运动员速攀过程每秒做功约为937.5J,故A错误;
B、体重50千克攀岩运动员完成15米攀爬需要做的功为:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×15m=7500J>7000J,故B正确;
C、顶尖男选手在5秒左右即可到顶,优秀女选手在6到8秒间也能完赛,
所以攀岩运动员完成15米攀爬的最大功率约为:P大====1500W,即攀岩运动员完成15米攀爬功率可以超1000瓦,故C正确;
D、顶尖男选手在5秒左右即可到顶,则攀岩运动员上升时的最大速度为:v大===3m/s,故D正确。
故选:A。
20.(2023秋•常州期中)如图是小强设计的拉力器结构示意图。他用恒为F的拉力向下拉动拉杆,使重为G的物块在t时间内匀速升高h。则小强做功的功率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:由图可知,两滑轮的轴不随物体一起移动,因此两滑轮均为定滑轮,
由定滑轮的特点可知,小强拉力移动的距离s=h,
小强做的功:W=Fs=Fh,
则小强做功的功率:P==,故C正确。
故选:C。
21.(2024春•阆中市校级期中)如图所示,一台塔吊将重为1×104牛的建材在20秒内匀速提升20米,塔吊对建材做的功为 2×105 焦,功率为 1×104 瓦。
【答案】2×105;1×104。
【解答】解:一台塔吊将重为1×104N的建材在20秒内匀速提升20米,塔吊对建材做的功W=Gh=1×104N×20m=2×105J。
功率:P===1×104W。
故答案为:2×105;1×104。
22.(2024春•重庆期中)如图所示,体重为510N的人站在地上,用滑轮组将重200N的物体A沿竖直方向以0.02m/s的速度匀速提起。若动滑轮重为20N,不计绳重和摩擦,人对地面压力的大小是 400 N,绳子自由端拉力功率为 4.4 W。
【答案】400;4.4。
【解答】解:(1)由图知,n=2,不计绳重和摩擦,则绳子自由端的拉力:F=(G+G动)=(200N+20N)=110N,
人对地面的压力:F压=F支持=G人﹣F=510N﹣110N=400N;
(2)绳子自由端移动的速度:v=2v物=2×0.02m/s=0.04m/s,
绳子自由端拉力功率:P===Fv=110N×0.04m/s=4.4W。
故答案为:400;4.4。
23.(2024春•大东区期中)如图所示,由中航618所开发的农用无人机载高功效农药施药技术,让众多农民朋友领略了现代高科技的神奇力量,该小型无人机具有自动规划航线,作业高度低,高效环保,避免近距离接触农药导致的健康危害等优点。不仅适用于水稻,也广泛适用于甘蔗、玉米、棉花、蔬菜等各种农作物及林业药物的喷施。已知无人机的部分参数如表所示:
型号
ZHZJP501
系统
DGPS
自重(kg)
46
航速(m/s)
5
最大载重(kg)
34
燃油型号
国际V汽油
机翼直径(m)
2.4
耗油(L/min)
0.5
(1)无人机有4只宽大的脚,已知每只脚的底面积是200cm2,若满载静止在水平地面上时,地面受到的压强是 1×104Pa (g取10N/kg)。
(2)使小型无人机上升的力的施力物体是 空气 ,这种无人直升机 不能 (选填“能”或“不能”)在月球上起飞。
(3)已知一架无人直升机每分钟可完成施药2亩,则正常工作施药4亩时需消耗汽油的体积为 1 L。
(4)满载状态的无人机以正常航速竖直向上匀速航行时,向上的力对无人机做功的功率为 4000W ;由于操作错误,正在上升的无人机突然失去动力,但是并没有立即落下,而是继续上升一段距离,其原因是 正在上升的无人机突然失去动力后,由于惯性,无人机保证原来的运动状态继续向上运动一段距离,当速度减小为0时,由于重力的作用将下落 。
【答案】(1)1×104Pa;(2)空气;不能;(3)1;(4)4000W;正在上升的无人机突然失去动力后,由于惯性,无人机保证原来的运动状态继续向上运动一段距离,当速度减小为0时,由于重力的作用将下落。
【解答】解:(1)地面受到的压力F=G=(m机+m物)g=(46kg+34kg)×10N/kg=800N,
受力面积S=4×200cm2=800cm2=8×10﹣2m2,
则地面受到的压强p===1×104Pa。
(2)当小型无人机的电机带动旋翼(螺旋桨)转动时,对下方空气施加向下的作用力,根据物体间力的作用是相互的,空气对它施加向上的反作用力(即为升力),所以获得升力的施力物体是空气;
由于月球上没有空气,所以无人直升机不能在月球上起飞。
(3)由题知,1架飞机每分钟可完成施药2亩,每分钟耗油0.5L,
则每亩耗油的体积V′=×0.5L=0.25L,
则这种型号的无人直升机正常工作施药4亩时,需要的时间是2min,耗油V=4×0.25L=1L。
(4)满载状态的无人机以正常航速竖直向上匀速航行时,受平衡力,因此无人机受到的牵引力等于满载时的总重力,
则无人机做功的功率:P=Fv=800N×5m/s=4000W;
正在上升的无人机突然失去动力后,由于惯性,无人机保证原来的运动状态继续向上运动一段距离,当速度减小为0时,由于重力的作用将下落。
故答案为:(1)1×104Pa;(2)空气;不能;(3)1;(4)4000W;正在上升的无人机突然失去动力后,由于惯性,无人机保证原来的运动状态继续向上运动一段距离,当速度减小为0时,由于重力的作用将下落。
24.(2024春•阆中市校级期中)周末,小明的爸爸带着家人驾车旅游,轿车以90km/h的速度匀速行驶在平直的高速公路上,轿车前进的牵引力为6×103N,已知车和人的总质量为1.8×103kg,轮胎与地面的总接触面积为0.09m2,求:
(1)汽车停下后,静止时对水平地面的压强。
(2)3min内轿车做功是多少?
(3)轿车在此路段的功率是多少?
【答案】(1)汽车停下后,静止时对水平地面的压强2×105Pa;
(2)3min内轿车做功2.7×107J;
(3)轿车在此路段的功率是1.5×104W。
【解答】解:(1)由题意知,车和人的总质量为1.8×103kg,则车和人受到的总重力为:,
汽车静止在水平地面时,其对地面的压力等于其受到的总重力,
即:F压=G总=1.8×104N,轮胎与地面的总接触面积为0.09m2,
由可得,汽车对地面的压强为:p===2×105Pa;
(2)3min内轿车行驶的路程s=vt=90km/h×h=4.5km=4500m;
轿车做匀速直线运动,处于平衡状态,轿车受到的阻力f=F=6×103N;
3min内轿车牵引力所做的功W=Fs=6×103N×4500m=2.7×107J;
(3)由P=Fv可得,汽车匀速行驶时,牵引力所做功的功率为
。
答:(1)汽车停下后,静止时对水平地面的压强2×105Pa;
(2)3min内轿车做功2.7×107J;
(3)轿车在此路段的功率是1.5×104W。
25.(2024春•龙华区期中)汽车是当今社会中非常重要的交通工具,某品牌新能源汽车在水平地面上测试时的相关数据如表所示:
轮胎与地面接触的总面积
0.4m2
电动机最大功率
900kW
空载质量
1.98t
满载质量
2.43t
最大时速
210km/h
汽车在行驶过程中受到多方面的阻力,阻力会随车速增大而增大。如图所示为汽车在测试过程中阻力与速度的关系图像。
根据数据求:
(1)该车空载时汽车的重力;
(2)该车空载时静止在水平地面上,对地面的压强;
(3)该车在测试过程中,某段以180km/h速度匀速行驶,电动机的牵引力。
【答案】(1)该车空载时汽车的重力为1.98×104N;
(2)该车空载时静止在水平地面上,对地面的压强为4.95×104Pa;
(3)该车在测试过程中,某段以180km/h速度匀速行驶,电动机的牵引力1250N。
【解答】解:(1)空载质量m=1.98t=1.98×103kg;
空载时汽车的重力G=mg=1.98×103kg×10N/kg=1.98×104N;
(2)静止在水平地面上时,车对地面的压力F=G=1.98×104N;
对地面的压强;
(3)由图可得:当v=180km/h时,阻力f=1250N
因为匀速行驶,受力平衡,牵引力与阻力大小相等,则F牵=f=1250N。
答:(1)该车空载时汽车的重力为1.98×104N;
(2)该车空载时静止在水平地面上,对地面的压强为4.95×104Pa;
(3)该车在测试过程中,某段以180km/h速度匀速行驶,电动机的牵引力1250N。
26.(2024春•开州区期中)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。若列车沿着长为5400m的平直轨道匀速行驶,当它从起点行驶到终点时耗时300s,汽车受到的阻力为2000N。求:
(1)汽车的行驶速度;
(2)汽车发动机牵引力做功的功率。
【答案】(1)汽车的行驶速度18m/s;
(2)汽车发动机牵引力的功率3.6×104W。
【解答】解:(1)汽车行驶的速度:
v===18m/s;
(2)列车沿平直轨道匀速行驶水平方向的牵引力与阻力是一对平衡力,
所以发动机牵引力F=f=2000N,
汽车发动机牵引力的功率:
P===Fv=2000N×18m/s=3.6×104W。
答:(1)汽车的行驶速度18m/s;
(2)汽车发动机牵引力的功率3.6×104W。
27.(2024春•长清区期中)在国庆70周年阅兵式上,首次受阅的特战装备方队惊艳亮相,其中被军迷称为空中“三蹦子”的“猎鹰”旋翼机(如图)引起大家浓厚兴趣。据军事爱好者所搜集参数,这种旋翼机有三个起落轮,每个轮胎与硬质地面接触面积约为100cm2,自身重量0.3t,最快飞速185km/h,满油最大航程600km,最高升空高度3.8千米。一次训练中载重0.27t(人员、武器、物资),以巡航速度在30min时间内水平航行54km,据推算飞行过程中发动机提供水平推力大约3000N。根据相关数据计算(g=10N/kg):
(1)旋翼机巡航速度是多少;
(2)这次训练起飞前对地压强是多少?
(3)巡航过程中发动机推进力做功是多少;
(4)发动机的推进功率是多少。
【答案】(1)旋翼机巡航速度是30m/s;
(2)这次训练起飞前对地压强是1.9×105Pa;
(3)巡航过程中发动机推进力做功是1.62×108J;
(4)发动机的推进功率是9×104W。
【解答】解:
(1)旋翼机巡航的路程s=54km=5.4×104m,巡航时间t=30min=1800s,
则旋翼机的巡航速度:v===30m/s。
(2)受力面积S总=3×100cm2=0.03m2,
旋翼机和所有载重的总质量:m总=0.3t+0.27t=0.57t=570kg,
旋翼机和所有载重的总重力:G总=m总g=570kg×10N/kg=5700N,
旋翼机对水平地面的压力F=G总=5700N,
则训练起飞前对地压强:p===1.9×105Pa。
(3)巡航过程中发动机推进力做功:W=F推s=3000N×5.4×104m=1.62×108J。
(4)发动机的推进功率:P===9×104W。
答:(1)旋翼机巡航速度是30m/s;
(2)这次训练起飞前对地压强是1.9×105Pa;
(3)巡航过程中发动机推进力做功是1.62×108J;
(4)发动机的推进功率是9×104W。
28.(2024春•辉县市期中)小明参加了中招体育考试,他在1000米跑步中,跑出来了3min40s的好成绩;他在跳绳考试中,1min跳了180次。已知小明的质量为50kg,每次跳离地面5cm,他根据踩在沙地上的脚印,粗略的估测出一只脚印的面积为200cm2。g取10N/kg。求:
(1)小明观察脚印发现鞋底有很多花纹这是为了 增大摩擦力 。小明跑步的平均速度是 4.5m/s ;
(2)小明跨立在地面上的压强是多少?
(3)小明跳绳时克服重力做功的功率是多少?
【答案】(1)增大摩擦力;4.5m/s;
(2)小明跨立在地面上的压强是1.25×104Pa;
(3)小明跳绳时克服重力做功的功率是75W。
【解答】解:(1)鞋底刻有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力;
由题意知,小明在1000米跑步中,所用时间
3min40s=3×60s+40s=220s由可得,他的平均速度为
;
(2)小明的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,
小明跨立时,他对地面的压力F=G=500N,
他对地面的压强p===1.25×104Pa;
(3)由W=Gh可得,小明完成1次跳绳克服自身重力所做的功
W=Gh=500N×0.05m=25J,其1min内跳了180次,则1min内小明跳绳克服自身重力所做的功
W总=180W=180×25J=4500J,
由可得,小明跳绳时克服重力做功的功率为
。
故答案为:(1)增大摩擦力;4.5m/s;
(2)小明跨立在地面上的压强是1.25×104Pa;
(3)小明跳绳时克服重力做功的功率是75W。
五.功率测量的实验(共6小题)
29.(2023秋•柳北区校级期中)如图,要粗测举重运动员成功举起杠铃时,对杠铃所做功的功率,以下物理量中不需要测量的是( )
A.运动员的重力 B.杠铃被举起的高度
C.杠铃的质量 D.举起杠铃的时间
【答案】A
【解答】解:举重运动员成功举起杠铃时,对杠铃所做功的功率P===,所以需要测量杠铃的质量(或重力)、杠铃被举起的高度、举起杠铃的时间,不需要测量运动员的重力。
故选:A。
30.(2021秋•宝应县校级期中)上体育课时,要粗测小江同学做“引体向上”时的功率。不需要测量的是( )
A.他的质量m B.单杠的高度H
C.每次身体上升的高度h D.做“引体向上”的时间t
【答案】B
【解答】解:
做引体向上的功率:P===,由此可知,需要测量的物理量是:小江的质量m、每次身体上升的高度h、做“引体向上”的时间t,不需要测量单杠的高度H。
故选:B。
31.(2023秋•东海县期中)大人与小孩比赛从一楼登上五楼,比比谁的功率大,为此,需要测量一些物理量:①五楼地面到一楼地面的高度;②从一楼到达五楼所用的时间;③大人与小孩的质量或体重;④一楼到五楼楼梯的长度。上述物理量中必须测量的量是( )
A.①②③ B.②③④ C.①④ D.②③
【答案】D
【解答】解:登楼是大人与小孩克服自身重力在竖直方向上做功,功率的计算公式为P==,
大人与小孩上楼的高度相同,不需要测量楼高,需要测量的物理量是:大人与小孩的质量或体重,从一楼到达五楼所用的时间,故D正确,ABC不正确。
故选:D。
32.(2023秋•惠山区校级期中)小明为了估测自己上楼的功率,测得每级楼梯高度为h,共有n级楼梯,测得他自身质量为m,还需要测量的物理量及符号是 上楼共用时间t ,则小明上楼功率的表达式为 P= (用题中所测物理量的符号及常数表示)。
【答案】上楼共用时间t;P=。
【解答】解:根据P===知实验中需要测得每级楼梯高度为h,共有n级楼梯、测得他自身质量m、上楼共用时间t。
故答案为:上楼共用时间t;P=。
33.(2023秋•亭湖区校级期中)小华估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率时(不计绳重),他用体重计测出自己的质量m;用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人重心上升的高度);用 秒表 (填测量器材)记录跳n次所用的时间t;则他跳绳时克服自身重力做功的平均功率P= (用字母表示);若小华的质量为50kg,重心高度随时间变化的情况如图所示,可估算出他在1min内克服重力做功的平均功率为 135 W。(g取10N/kg)
【答案】秒表;;135。
【解答】解:用秒表记录跳n次所用的时间t;
自己所受的重力是:mg;每次克服重力所做的功W=Gh=mgh,则跳n次所做的总功W总=nmgh,
则平均功率P==;
由题意知:
该同学的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N;
跳一次所用时间t1=s;1min内所跳的次数n==180;
起跳的最大高度h=0.09m;
克服重力做功:W=G•nh=500N×180×0.09m=8100J;
1min内克服重力做功的平均功率:
P===135W。
故答案为:秒表;;135。
34.(2023秋•西湖区期中)小云同学想测出自己跳绳时克服重力做功的功率,请你利用所学的知识帮助小云设计实验方案。
(1)简要的实验步骤:
①用电子秤测出 自己的质量m (填物理量与其对应字母);
②用刻度尺测出跳起的高度h(脚离地面的高度);
③用秒表记录跳n次时间t。
(2)请在为小云设计一个记录实验数据的表格;
(3)跳绳时克服重力做功的平均功率表达式P= 。
【答案】(1)自己的质量m;(2)见解析中的表;(3)。
【解答】解:跳绳时克服重力做功的功率:P=;
(1)实验步骤:
①用电子秤测出自己的质量m;
②用刻度尺测出跳起的高度h(脚离地面的高度);
③用秒表记录跳n次时间t。
(2)根据测量的物理量,设计的记录实验数据的表格如下所示:
自己的质量m/kg
跳起的高度h/cm
跳n次所用的时间t/s
跳绳时克服重力做功的功率P/W
(3)跳绳时克服重力做功的功率表达式:
P=。
故答案为:(1)自己的质量m;(2)见解析中的表;(3)。
六.功率在实际生活中的应用(共4小题)
35.(2021春•百色期末)甲、乙两辆功率相等的汽车,如果在相等的时间内匀速通过的路程之比为2:1,那么( )
A.它们的牵引力之比为1:2
B.它们的牵引力之比为2:1
C.它们做的功之比为1:2
D.它们做的功之比为2:1
【答案】A
【解答】解:两车在相等的时间内匀速通过路程之比2:1,则由v=得:;
由P=FV得:=
因两车功率和运动时间均相同,由W=pt得:做功之比为1:1。
故选:A。
36.(2020秋•高平市期中)小明同学在日常生活中,观察到汽车上坡时,驾驶员通常要换成低速挡,以减小汽车的行驶速度,驾驶员这样做的主要目的是( )
A.省油 B.安全
C.增大热机效率 D.增大爬坡的牵引力
【答案】D
【解答】解:根据公式P===Fv可得:F=,由于汽车的最大功率是一定的,当减小行驶速度时,可以获得更大的牵引力。
故选:D。
37.(2022秋•鱼峰区期末)汽车驶上陡坡时,驾驶员通常要进行调换挡位操作,以减小汽车的行驶速度,这样做的根本目的是( )
A.省力 B.安全
C.增大摩擦 D.增大爬坡的牵引力
【答案】D
【解答】解:根据P===Fv可知,汽车牵引力F=,由于汽车的最大功率是一定的,当减小行驶速度时,可以获得更大的牵引力。
故选:D。
38.(2023•前郭县一模)小明在乘公共汽车上学的时候,发现公共汽车到要爬坡的时候却减速慢行,请你帮小明解释一下这是为什么?
【答案】因为功率P===Fv可知,在功率一定时,速度v越小,牵引力F越大,汽车上坡时,需要的牵引力大,所以要慢速行驶,以提供较大的牵引力。
【解答】答:因为功率P===Fv可知,在功率一定时,速度v越小,牵引力F越大,汽车上坡时,需要的牵引力大,所以要慢速行驶,以提供较大的牵引力。
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