11.4 功率（分层作业）-【上好课】九年级物理上册同步高效课堂（苏科版）

11.4 功率 一、比较做功的快慢 1．我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢，如图1所示用挖掘机挖土与人力挖土做功快慢不同，一种判断方法是：做功时间相同，比较做功多少；另一种判断方法是： 相同，比较 。 2. 如图2所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是（ ） A．大人与小孩做功相同，两人做功快慢相同 B．大人与小孩做功相同，小孩做功快 C．大人比小孩做功多，大人做功快 D．大人比小孩做功多，小孩做功快 3．下学期期中阶段质量调研初二（1）班同学在体育课上进行“引体向上”活动，三位同学为了比较谁做功快，做了如下实验：他们分别测出各自连续做5次“引体向上”的时间，身体引体向上的的距离。然后将数据记录在下面的表格中。 （1）分析比较实验序号 中的数据，可以得出的初步结论是：当做功所用的时间相同时，做功越多，做功越快。 （2）分析比较实验序号1与3中的数据，可以得出的初步结论是 。 （3）分析比较实验序号2与3中的数据，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，应在表格中添加的栏目是 ，因此为了比较做功快慢，物理学中引入了物理量 。 序号 学生 重力（N） 引体向上的 距离（m） 完成5次做的功（J） 完成5次所用的时间（s） 1 甲 500 0.48 1200 5.4 2 乙 480 0.45 1080 5.4 3 丙 600 0.40 1200 6.5 二、 功率 4．功率是描述物体_________的物理量，一辆摩托车在水平地面上行驶了2s，牵引力对它做功800J，功率为_______W，它表示的物理意义是：___________________________。 5．小明同学从教学楼底楼快速登上五楼，共用了12s，则他登楼时的功率最接近于（　　） A．50W B．100W C．500W D．1000W 6. 汽车爬坡时，驾驶员的操作是：加大油门，同时将变速器换成低速挡。加大油门是使发动机发挥最大的功率，那么，在爬坡时，减少汽车的速度是为了（　　） A．减小惯性 B．获取更大的动力 C．省油 D．增大惯性 7. 如图所示，小明连续做15个规范的引体向上，同学们测量小明做引体向上的功率，下列不需要测量的物理量是（　　） A．小明的身高 B．手臂的长度 C．小明的质量 D．完成15个引体向上的时间 8. 九年级的小明和体育老师比赛爬楼梯，他和老师同时从同一栋楼的一楼开始爬到四楼，小明的体重小于体育老师的体重，结果体育老师先到达四楼。小明和体育老师做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列选项正确的是（    ） A．W1<W2，P1=P2 B．W1>W2，P1=P2 C．W1=W2，P1=P2 D．W1<W2，P1<P2 9. 一架我国自行研制的歼-8Ⅱ战斗机的质量为，发动机用的推力使飞机在内前进，则飞机发动机推力做的功 J，推力的功率为 W（取g=10N/kg）。 10. 某校八年级（1）班的男同学进行爬楼比赛，看看谁的功率大，要测出某同学爬楼的功率： （1）已测这个同学的质量为m，还要测出 和 ； （2）还需要的测量工具是 和 ； （3）由测得的物理量，计算爬楼功率的表达式为P= 。 11．一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是（　　） A．小球在下落过程中受力平衡 B．小球在下落过程中重力做功 C．小球所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功 D．小球所受的重力在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率 12．“马力”是一种功率单位，它是怎样产生的呢？200多年前，工程师根据瓦特的设计，一个啤酒厂订购了一台，想代替马匹去牵动抽水机，于是，他从自己的马群中选了一匹最强壮的马，经过折算得出：一匹马每秒能够把75千克的水提高1米。请你计算：1马力= W，故事中的马8小时做功 J，这些功如果由功率为12kW的机器完成，需要 h。（取g=10N/kg） 13．如图所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图，他的身体可视为杠杆，如图乙所示，O点为支点，A点为重心，已知每只手所受的支持力大小为200N，该同学的质量为 kg，若他在10s内做了10个“俯卧撑”每次肩膀上升的高度为40cm。该同学10s内做功的功率为 W（g=10N/kg）。    14．2022年，我国快递业务量首破950亿件，如图是一物流机器智能车配送时情景，该车质量为450kg，在某平直道路上匀速行驶速度为4m/s，已知机器所受阻力为车重的0.1倍。（取10N/kg）求： （1）该物流机器智能车的重力； （2）匀速行驶1min牵引力做的功； （3）牵引力做功的功率。 15. 学校新购了一箱物理器材，小云同学将它从一楼搬到三楼，小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率，请帮他完成以下问题。 （1）实验器材： 、 、 ； （2）小彬同学设计的测量步骤如下，其中多余的是 ； 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 （3）小云搬运器材过程中对箱子做功的功率的表达式是P= ； （4）请你帮小彬实验数据表格的表头补充完整 。 _________ 一楼到三楼的竖直高度h/m _________ _________ \\ \\ \\ \\ 16．（2024·江苏连云港·中考真题）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A．W1<W2 P1<P2 B．W1>W2 P1>P2 C．W1=W2 P1=P2 D．W1<W2 P1>P2 17. （2023·山东青岛·中考真题）下列有关单位换算关系，不正确的是（　　） A．1Pa=1N/m2 B．1J=1N·m C．1J=1N·s D．1W=1J/s 18.（2023·湖南长沙·中考真题）如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快 C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快 19.（2024·内蒙古赤峰·中考真题）某老旧小区改造工地，工人用起重机将重的施工材料匀速吊上6m高工作台，用了10s。施工材料上升的速度是 m/s；起重机对施工材料做功 J，做功的功率是 W。 20．（2024·云南·中考真题）AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人身高1.65m，质量55kg。某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m。求： （1）机器人所受的重力； （2）2s内机器人对箱子所做的功； （3）2s内机器人对箱子做功的功率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 21 / 27 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 11.4 功率 一、比较做功的快慢 1．我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢，如图1所示用挖掘机挖土与人力挖土做功快慢不同，一种判断方法是：做功时间相同，比较做功多少；另一种判断方法是： 相同，比较 。 【答案】做功，做功时间。 【解析】判断做功快慢有两种方法：（1）做相同的功，比较做功时间的长短；（2）在相同的时间内，比较做功的多少。 2. 如图2所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是（ ） A．大人与小孩做功相同，两人做功快慢相同 B．大人与小孩做功相同，小孩做功快 C．大人比小孩做功多，大人做功快 D．大人比小孩做功多，小孩做功快 【答案】C. 【解析】图中两人爬相同的楼梯，两人升高的高度相同，但由于大人的重力大于小孩的重力，根据W=Fs=Gh可知，大人比小孩做的功多。 因为两人所用时间t相同，大人比小孩做的功多，所以大人做功快。 所以选C. 3．下学期期中阶段质量调研初二（1）班同学在体育课上进行“引体向上”活动，三位同学为了比较谁做功快，做了如下实验：他们分别测出各自连续做5次“引体向上”的时间，身体引体向上的的距离。然后将数据记录在下面的表格中。 （1）分析比较实验序号 中的数据，可以得出的初步结论是：当做功所用的时间相同时，做功越多，做功越快。 （2）分析比较实验序号1与3中的数据，可以得出的初步结论是 。 （3）分析比较实验序号2与3中的数据，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，应在表格中添加的栏目是 ，因此为了比较做功快慢，物理学中引入了物理量 。 序号 学生 重力（N） 引体向上的 距离（m） 完成5次做的功（J） 完成5次所用的时间（s） 1 甲 500 0.48 1200 5.4 2 乙 480 0.45 1080 5.4 3 丙 600 0.40 1200 6.5 【答案】（1）1与2；（2）当做功相同时，所用时间少，做功快；（3）功/时间（J/s）；功率。 【解析】（1）根据初步结论：当做功所用的时间相同时，做功越多，做功越快。应该分析比较实验序号1与2中的数据； （2）分析比较实验序号1与3中的数据可知，做功相等，时间不等，可以得出的初步结论是：当做功相同时，所用时间越少，做功越快； （3）分析比较实验序号2与3中的数据，乙、丙两位同学做功的多少不等、时间不等，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，应该用所做的“功/时间”进行比较，所以在表格中添加的栏目是：功/时间（J/s），因此为了比较做功快慢，物理学中引入了物理量功率。 二、 功率 4．功率是描述物体_________的物理量，一辆摩托车在水平地面上行驶了2s，牵引力对它做功800J，功率为_______W，它表示的物理意义是：___________________________。 【答案】做功快慢，400，物体每秒做功400J。 【解析】功率是表示物体做功快慢的物理量； 根据功率公式得： P＝= ＝400W 功率在数值上等于单位时间内所做的功，所以400W表示的物理意义是：牵引力每s做功400J。 5．小明同学从教学楼底楼快速登上五楼，共用了12s，则他登楼时的功率最接近于（　　） A．50W B．100W C．500W D．1000W 【答案】C 【详解】估计该同学的体重为500N，每层楼高3m，登上5楼共登了4层，所以登的高度是12m，该同学克服重力做的功 该同学克服重力做功的功率 故选C。 6. 汽车爬坡时，驾驶员的操作是：加大油门，同时将变速器换成低速挡。加大油门是使发动机发挥最大的功率，那么，在爬坡时，减少汽车的速度是为了（　　） A．减小惯性 B．获取更大的动力 C．省油 D．增大惯性 【答案】B 【详解】汽车爬坡时，需要发动机有很大的牵引力，而单靠增大功率无法达到必要的牵引力，由P=Fv得：要想使F增大，只能减小速度。当功率为最大，速度最小时，牵引力最大；所以，减小速度可以增大发动机的牵引力，不是为了保证安全；油量取决于油门的大小，所以，也无法省油；机械效率取决于损耗能量的多少，而减小速度不会减小能量的损耗，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7. 如图所示，小明连续做15个规范的引体向上，同学们测量小明做引体向上的功率，下列不需要测量的物理量是（　　） A．小明的身高 B．手臂的长度 C．小明的质量 D．完成15个引体向上的时间 【答案】A 【详解】做引体向上运动时，要克服自身重力做功，做引体向上时的功率为 其中：m为人的质量，h为每次身体上升的高度（身体重心上升的高度），t为做引体向上所用的总时间，n为完成引体向上的个数，所以，需要测量的物理量为：小明的质量、每次身体重心上升的高度（手臂的长度）、做引体向上的时间（完成15个引体向上的时间）；不需要测量的是小明的身高。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8. 九年级的小明和体育老师比赛爬楼梯，他和老师同时从同一栋楼的一楼开始爬到四楼，小明的体重小于体育老师的体重，结果体育老师先到达四楼。小明和体育老师做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列选项正确的是（    ） A．W1<W2，P1=P2 B．W1>W2，P1=P2 C．W1=W2，P1=P2 D．W1<W2，P1<P2 【答案】D 【详解】小明的体重小于体育老师的体重，二人上升的高度相同，根据W=Gh可知小明和体育老师做的功W1<W2；体育老师先到达四楼，老师所用的时间短，根据p=W/t可知小明和体育老师做功的功率P1<P2。故D正确，ABC错误。 故选D。 9. 一架我国自行研制的歼-8Ⅱ战斗机的质量为，发动机用的推力使飞机在内前进，则飞机发动机推力做的功 J，推力的功率为 W（取g=10N/kg）。 【答案】 4×108，4×107。 【详解】飞机的推力所做的功是W=Fs=8×104N×5000m=4×108J 推力的功率为 10. 某校八年级（1）班的男同学进行爬楼比赛，看看谁的功率大，要测出某同学爬楼的功率： （1）已测这个同学的质量为m，还要测出 和 ； （2）还需要的测量工具是 和 ； （3）由测得的物理量，计算爬楼功率的表达式为P= 。 【答案】 爬楼所用时间t 爬楼的高度h 秒表 卷尺 P=W/t=mgh/t 【详解】（1）根据公式P=W/t可知，还需测出爬楼所用的时间t，再根据W=Gh可知，有了质量m，还需测出爬楼的高度h。 （2）测时间要用到秒表，测高度则需要卷尺。 （3）计算爬楼功率的表达式为P=W/t=mgh/t 11．一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是（　　） A．小球在下落过程中受力平衡 B．小球在下落过程中重力做功 C．小球所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功 D．小球所受的重力在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率 【答案】B 【详解】A．小球在下落过程中，速度越来越大，其运动状态发生改变，受力不平衡，故A错误； B．小球在下落过程中受到重力作用，且在重力方向上有距离，故重力做功，故B正确； C．根据功的计算公式：W=Fs，小球所受的重力不变，移动的距离相等，故重力在AB段做的功等于在BC段做的功，故C错误； D．根据公式p=W/t，小球所受的重力在AB段做功等于在BC段做的功，但在BC段的时间小，故重力在AB段的功率小于在BC段做功的功率，故D错误。 故选B。 12．“马力”是一种功率单位，它是怎样产生的呢？200多年前，工程师根据瓦特的设计，一个啤酒厂订购了一台，想代替马匹去牵动抽水机，于是，他从自己的马群中选了一匹最强壮的马，经过折算得出：一匹马每秒能够把75千克的水提高1米。请你计算：1马力= W，故事中的马8小时做功 J，这些功如果由功率为12kW的机器完成，需要 h。（取g=10N/kg） 【答案】750，2.16×107，0.5。 【详解】提升水的重力G=mg=75kg×10N/kg=750N 将水提升1m做的功W=Gh=750N×1m=750J 做功功率 即1马力的大小为750W。 马8小时做的功 W′=Pt′=750W×8×3600s=2.16×107J 这些功如果由功率为12kW的机器完成，需要的时间 13．如图所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图，他的身体可视为杠杆，如图乙所示，O点为支点，A点为重心，已知每只手所受的支持力大小为200N，该同学的质量为 kg，若他在10s内做了10个“俯卧撑”每次肩膀上升的高度为40cm。该同学10s内做功的功率为 W（g=10N/kg）。    【答案】60，160。 【详解】由杠杆平衡条件知F×l1=Ｇ×l2 即400 N×1.5m＝G×1 m 解得该同学的重力G＝600 N，则该同学的质量 设每次重心上升的高度为h 解得 做1个“俯卧撑”做的功 该同学10s内做功的功率为 14．2022年，我国快递业务量首破950亿件，如图是一物流机器智能车配送时情景，该车质量为450kg，在某平直道路上匀速行驶速度为4m/s，已知机器所受阻力为车重的0.1倍。（取10N/kg）求： （1）该物流机器智能车的重力； （2）匀速行驶1min牵引力做的功； （3）牵引力做功的功率。 【答案】（1）4500N；（2）108000J；（3）1800W 【详解】（1）该物流机器智能车的重力为 G=mg=450kg×10N/kg=4500N （2）机器所受阻力为 由于物流机器智能车在平直道路上匀速行驶，物流机器智能车受力的阻力与物流机器智能车的牵引力是一对平衡力，即物流机器智能车的牵引力 匀速行驶1min的路程 牵引力做的功 （3）牵引力做功的功率 答：（1）该物流机器智能车的重力为4500N； （2）匀速行驶1min牵引力做的功为108000J； （3）牵引力做功的功率为1800W。 15. 学校新购了一箱物理器材，小云同学将它从一楼搬到三楼，小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率，请帮他完成以下问题。 （1）实验器材： 、 、 ； （2）小彬同学设计的测量步骤如下，其中多余的是 ； 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 （3）小云搬运器材过程中对箱子做功的功率的表达式是P= ； （4）请你帮小彬实验数据表格的表头补充完整 。 _________ 一楼到三楼的竖直高度h/m _________ _________ \\ \\ \\ \\ 【答案】（1）台称，卷尺，秒表；（2）B；（3）；（4）见下图。 【详解】（1）测量小云同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式 m为箱子的质量，h为一楼到三楼的竖直高度，t为上楼所用的时间；所以需要台秤测量箱子的质量m、用卷尺测量一楼到三楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t。 （2）由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度。 （3）小云搬运器材过程中对箱子做功的功率的表达式是 （4）实验数据的记录表格包括箱子的质量、楼梯高度、登楼时间、功率这四个内容，如下表。 箱子的质量m/kg 楼到三楼的竖直高度h/m 所用时间t/s 功率P/W 16．（2024·江苏连云港·中考真题）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A．W1<W2 P1<P2 B．W1>W2 P1>P2 C．W1=W2 P1=P2 D．W1<W2 P1>P2 【答案】C 【详解】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力做功相同，即 W1​=W2​ 由题知，做功用的时间相同，根据P=W/t可知，两次做功的功率相同，即 P1​=P2​ 故ABD错误，C正确。故选C。 17. （2023·山东青岛·中考真题）下列有关单位换算关系，不正确的是（　　） A．1Pa=1N/m2 B．1J=1N·m C．1J=1N·s D．1W=1J/s 【答案】C 【详解】A．由公式p=F/S可知，压强单位是N/m2，用Pa取代N/m2，所以 1Pa=1N/m2，故A正确，不符合题意； BC．由公式W=Fs可得功的单位是N·m，用J取代N·m，所以1J=1N·m 故B正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．由公式P=W/t可知，功率单位是J/s，用W取代，所以1W=1J/s 故D正确，不符合题意。 故选C。 18.（2023·湖南长沙·中考真题）如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快 C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快 【答案】D 【详解】AC．大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，根据 W=Fs=Gh 可知，做功一样多，故AC错误； BD．两人做功一样多，大人用时短，根据P=W/t可知，大人做功更快，故B错误，D正确。 故选D。 19.（2024·内蒙古赤峰·中考真题）某老旧小区改造工地，工人用起重机将重的施工材料匀速吊上6m高工作台，用了10s。施工材料上升的速度是 m/s；起重机对施工材料做功 J，做功的功率是 W。 【答案】 0.6 7.2×104 7.2×103 【详解】施工材料上升的速度 起重机对施工材料做的功 W=Gh=1.2×104N×6m=7.2×104J 起重机做功的功率 20．（2024·云南·中考真题）AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人身高1.65m，质量55kg。某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m。求： （1）机器人所受的重力； （2）2s内机器人对箱子所做的功； （3）2s内机器人对箱子做功的功率。 【答案】（1）550N； （2）100J； （3）50W 【详解】（1）机器人所受的重力 G=mg=55kg×10N/kg=550N （2）2s内机器人对箱子所做的功 W=Fs=100N×1m=100J （3）2s内机器人对箱子做功的功率 答：（1）机器人所受的重力为550N； （2）2s内机器人对箱子所做的功为100J； （3）2s内机器人对箱子做功的功率为50W。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 21 / 27 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$