第十一章 第8课时 功率的应用与测量-【课时提优计划作业本】2024-2025学年九年级物理上册（苏科版）

F=120N×0.6m/s=72W. 此绳子自由端移动的距离s1=2×14m=28m,人拉绳子做 12.3060可能小于解析：小明跳绳一次做的功W 的功W,=F1=100N×28m=2800J,20s内人拉绳子的 G动=500N×0.06m=30J:跳120次做的总功W。=120× 功率P,=平-2800】-140W:在题图B中，人站在岸边不 30j=36001,功率PW_3600」-60w:由于不知道小 t 20 60 动，甲船向右移动10m,乙船向左移动了4m.如果乙船不 华每次跳的高度和小华的重力，由W=Gh可知，小华做的总 动.滑轮为定滑轮，甲船向右移动了10m,则绳子自由端会移 功可能大于、小于或等于小明做的总功，由P=W可知，小华 动10m:如果甲船不动，乙船动，则滑轮为动滑轮，乙船向左 移动了4m,则绳子自由端会移动2×4=8m,故绳子自由端 的功率可能大于，小于或等于小明的功率 移动的距离s:=10m十8m=18m,人拉绳子做的功W,= 13.B解析：相同时间内，乙做的功比甲多，故乙的功率比 Fs:=100N×18m=1800J.20s内人拉绳子的功率P: 甲的功率大，即P甲<Pz。 W-1800」-90w. 14.C解析：由题意可知，身高170m的运动员和身高 20s 160cm的运动员举起的杠铃重力相同，身高170cm的运动 第8课时功率的应用与测量 员比身高160cm的运动员举得高，根据W=Gh可知，W,> 知识导引 W:因为两名运动员举起杠铃的时间相同，根据P=W可 L,(1)P-W (2)人的质量m楼层的高度h上楼所用 知，P>P. 的时间t(3)体重秤卷尺秒表(4)P=m2.P 15B解折：两辆改车牵引力做功之比部一经-受 Fv P-W-F:-Fv 号A错误8正确：两辆汽车牵引力做功的功率之比是 课堂作业 W 1.省力15090解析：由题图可知，O为支点，手对身体 W一多C错误：两辆汽车在相同牵引力的作用下匀 ww 的支持力F为动力（方向垂直地面向上），支点到支持力作用 线的距离为动力臂，动力臂11=0.9m+0.6m=1.5m,人的 速直线行驶，说明汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力， 重力G为阻力，支点到重力作用线的距离为阻力臂，阳力臂 大小相等，则阻力之比为1；1，D错误， 0,9m,由于动力臂(1大于阻力臂1，所以他的身体相当于一 16.D解析：压路机静止时对水平路面的压力F=G=mg= 个省力杠杆由杠杆平衡条件可得，F=G,即F×1.5m= 500N×0.9m,解得F=300N,每做一次俯卧撑肩膀升高的 1,4×10kg×10N/kg=1.4×10N,A错误：由0=A可得， 高度h=50cm=0,5m,完成一个俯卧撑做的功W=Fx= 压路机在5min内通过的路程s=山，=2km小×高 300N×0,5m=150J.完成15个俯卧撑做的总功W。 h≈ 15w=15×150J=2250,功率PWL=2250J-90w. 0.167km=167m,B错误，钢轮每秒钟压路25次，则压路机 25￥ 在1min内压路的次数（做功的次数）n=25×60=1500,压路 2.=<解析：由题图乙可知，物体做匀速直线运动，速度 机在1min内对路面做的功W=nFs=1500×2.5×10N× 2=兰=6”-3ms,由题图丙可知，物体的速度保持不 1×10-m=3.75×10J,C错误：压路机在1min内对路而做 2s 功的功率P-W-3.75X10」-6.25X10W,D正确. 变，即物体做匀速直线运动，速度=5m:$,因为两次都做 60s 匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力 17.(1)由于汽车匀速直线行驶，所以汽车受到的牵引力等于 物体对地而的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则物体受 阻力，即F=f=1500N(2)此过程中，汽车牵引力做的功 到的摩擦力不变，故受到的水平推力不变，即F=F::已知 W=Fs=1500N×1800m=2.7×10J(3)汽车牵引力做 z<w,由P=F可得，P,<P:, 功的功率P=W-2.7×10」=1.5×10w 3.D解析：跳伞运动员在匀速下落过程中做匀速直线运 解析：见答案. 180s 动，？不随时间：变化，1图像为平行于时间轴的直线，t图 18.(1)由题意可知，P=1.5W,1=24h=24×36008= 像为过原点()的顿斜直线，A,B错误：重力G、速度g是定 8.64×10's,则一昼夜内心脏对血液做的功W■P:■ 值，根据W=Gh=GW可知，重力做的功W与时间：成正比 1.5W×8.64×10s=1.296×10J(2)由题意可知，h= 图像为过原点O的倾斜直线，C错误：根据P=W=Gm可 10m.所以水的重力G=W=L,296X10」=1.296×10N. 10m 知，重力G、速度v是定值，故功率P也为定值，P1图像为平 则水的质量m=G-,296X10N-1.296×10kg解析： 行于时间轴的直线，D正确， g 10 Nkg 见答案， 4.A解析：根据P=罗_=F可知，当功率一定时，牵 经典提优 引力跟速度成反比拖拉机深耕时，阻力较大，需要更大的牵 19.14090解析：在题图A中，甲船向右移动10m,同时 引力，因为拖拉机的功率是一定的，要想获得较大的牵引力 乙船向左移动了4，以甲船为参照物，即把甲船看作是静止 就必须威小速度，所以拖拉机深耕时的行驶速度要比在公路 的（人也是静止的），那么乙船上的滑轮相当于一个动滑轮， 上正常行驶时的速度慢 而乙船相对于甲船来说20s内移动了10m十4m=14m,因5.C解析：当自行车匀速前进时，动力等于阻力，即F= ·10· 「=20N,结合生活常识可知，人骑车的速度大约为v= 13.C解析：初中生小明的质量约为50kg,一层楼的高度 5ms,由功率公式可得，功率约为P=Fv=20N×5mvs= 约为3m,从一楼走到三楼上升的高度约为6m:从一楼走到 100W. 三楼做的功约为W=Gh=mgh=50kg×10N/kgX6m 6.C解析：弹簧测力计的示数为8N,则绳端的拉力F= 3000J.从一楼走到三楼的时间为30s,则他上楼时的功率 8N,绳端移动的速度m=2=2×0.2m/s=0.4m/s,拉 约为P=W=3000J=100W,C正确。 力做功的功率P=Fv=8N×0.4ms=3.2W. 308 7.(1)体重秤卷尺秒表(2)B(3)m 解析：(1)估 14,A解析：由题意可知，在4时刻以前，汽车以速度匀 速行驶，发动机功率为P。,牵引力为F。,则有P。=F。①： 测自已上楼的功率，需结合公式P=W-G的_m,m为自 在时刻，司机减小了油门，汽车的功率减小为P,在该瞬间 身的质量，h为一楼到三楼的竖直高度，：为上楼所用的时 汽车的速度不变（仍为），牵引力由F,减小为2F。,所以 间，所以需要用体重秤测量自己的质量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.(2)由 有P=F西②.由①②可知P=P,(即汽车的功率减 (1)分析可知，并不需要测量楼梯的总长度.(3)自己上楼的 小为原来的一半).1时刻后汽车的功率保持恒定，由前面分 功率的表达式是P=m, 析可知，汽车的功将保持，P。不变，D错误：到时刻，汽 8.(1)因为汽车匀速直线行驶，处于平衡快态，受到的牵引力 车又开始做匀速直线运动，速度为，由题图可知，汽车再次 和阻力是一对平衡力，由二力平衡可知，F=F=1800N 做匀速直线运动时的牵引力与最初做匀速直线运动时的牵 (2)汽车行驶5min所做的功W=P1=60×10°W×5× 引力大小相等，均为F。,根据P一F可得，第二次做匀速直 60s1.8×10J(8)由P=Pm可得，--60X8" 1800N 线运动时的速度一一言一景一名即W一2如 P 33.3m/s解析：见答案 课后作业 A正确：汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力是一对平衡 9。D解析：功率表示做功的快慢，等于功和时间的比值，健 身教练通过改变音乐的节奏来控制健身操的运动量，加快节 力，所以F。=f,B错误：由题图可知，山至时间内，汽车受 奏时改变了学员做功的快慢，即功率的大小，D正确 到的牵引力增大，功率不变，由P=F,可得，汽车行驶的速 10.C解析：根据P=W=m可知，要比较功率大小.可 度减小，所以汽车在一时间内做减速运动，C错误. 15.9×10°20003000解析：汽车输出功率P 以用磅秤测出体重，用刻度尺测出爬楼的高度，用秒表测出 30kW=3×10W,速度=15m/s,行驶4.5km所用的时 爬楼的时间，分别求出功率进行比较即可，A不符合题意：也 间1=三=45X10m=300s汽车发动机做的功W=P4= 可以用磅秤测出体重，用刻度尺测出在相同时间内爬楼的高 15m/s 度，即可比较出功率大小，B不符合题意：也可以用磅秤测出 体重，用秒表测出爬相同的高度所用的时间，即可比较出功 3X10W×300s=9×10°小汽车的牵引力B=P 率大小，D不符合题意：用刻度尺测出爬楼的高度，用秒表测 3X10'W 15m.'8 =2000N,汽车做匀速直线运动，处于平衡状态， 出爬楼的时间，但是体重无法比较，C符合题意， 11.C解析：由题图可知，0一12s和12一245两段时间内 受到的阻力等于牵引力，则阻力f=F,一2000N:当汽车以 物体以不同的速度做匀速直线运动，面0~12s内通过的路 36kmh的速度匀速上坡时，=36km/h=10m/s,此时汽 程是6m,12一24s内通过的路程为2m,因为相同时间内通 车的牵引力R=P-3×10 =3000N. 过的路程越长，速度越大，因此物体在0~12s内的速度大于 :10ms 12一24s内的速度，即物体在第20s时的速度小于在第85 16.300012.53.75×10解析：由题图甲可知.在0一5 时的速度，A错误：物体在012s和12~24s内均做匀速直 内汽车做匀速直线运动，速度为15ms,此时牵引力F:= 线运动，则受到的拉力等于摩擦力，同一物体对水平面的压 200N,根据P=F可知，汽车牵引力F做功的功率P= 力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的滑动摩擦力 F11=200N×15m/s=3000W:0~5s内汽车在A路段行 相等，所以0~12s内物体所受的拉力等于12一248内物体 驶的路程s1=防11=15m/s×5s=75m,7一12s内汽车做匀 所受的拉力，B错误：由以上分析可知，0~12s内物体所受的 速直线运动，速度为10m/s,牵引力F,=300N,行驶的路程 拉力等于12~24s内物体所受的拉力，0~12s内物体通过 =功=10m/s×(12s一7s)=50m,A路段和B路段的路 的路程大于12一24s内物体通过的路程，根据W=Fx可知， 程相等，则在5一7s内汽车行驶的路程=一=75m 012s内拉力做的功大于12一24s内拉力做的功，C正确： 50m一25m,在5一7s内汽车行驶的平均速度功=兰 根据PW可知，0一12s内拉力做功的功率大于12一24s 内拉力做功的功率，D错误。 25m=12.5m/s:在0一5s内汽车处于平衡状态.则A路段 2s 。A解析：小明与爸爸登山时做功的功率之比P。 中汽车行驶所受的摩擦力f,=F,=200N,克服摩擦力做的 功W1=f=200N×75m=1.5×10'J,B路段中汽车对 W里gh 地而的压力和接触而的粗糙程度均不变，故滑动摩擦力不 1小明 加小晴爸运 1×255 n雀益ghm想超1个用 1.5×206 变.7一12s内汽车处于平衡状态，则B路段中汽车行驶所受 1爸爸 摩擦力「2=F:=300N,克服摩擦力做的功W2=(s十)= ·11 300N×75m=2.25×10'」，汽车全程克服摩擦力做的功W= 5.2004080%解析：由题图可知，承担物重的绳子段数 W+W,=1.5×10J+2.25×10J=3.75×10J. n=2,绳子自由端移动的距离s=2h=2×1m=2m.拉力做的 17.(1)f=0.1G=0.1×2.5×10N=2.5×103N(2)w 总功Wa=F=100N×2m=200J,拉力做功的功率P 36km/h=10m/s,F=f=2.5×103N,x=t=10m/s× 10s=100m,W=Fx=2.5×103N×100m=2.5×10J W鱼=200」=40W,有用功Ww=Gh=160N×1m= 58 (30=90kmh=25m/s,F=号=90，X10W=3600N, 25 m's 10J,动滑轮的机核效率)-化×100%一8× f=r=80G=d-30N=36x10.a 100%=80%. 课后作业 G-G=3.6×10N-2.5×10N=1.1×10N解析： 6.B解析：由题图可知，W甲东=1500J,W乙=900J,= (1)货车空载行驶时所受的阻力f=0.1G=0.1×2.5× 10'N=2.5×10N.(2)v=36km/h=10m/s,108内货车行 75%%=70%,则wp8=W=1500=200J,W2a 75% 驶的路程x==10ms×10s=100m.由于汽车匀速直线 行驶，故牵引力F=f=2.5×10N,10s内货车牵引力做的 Wz号-900-3000J,W印单<W乙·A错误：Wz有 30%30% 功W=Fs=2.5×10N×100m=2.5×10J.(3)v= Wz一Wz熊=3000】一900J=2100J.W甲有<W乙，B正 90kmh=25m,放此时牵引力F-号=0X" 确：W甲m=W甲色一W甲有=2000J一1500J=500J.W甲前< 25m/s W乙，C错误：由题意可知，甲的机械效率是75%，乙的机械 3600N,由于汽车匀速直线行驶，则此时汽车受到的阻力f= 效率是70%，师>必D错误. F=360N此时货车总重G=千-39N=6× 1B解指：有用功之比一--是 10N,货车装载的货物重力GW=G-G=3.6×10N- B正确. 2.5×10N=1.1×10'N. 8.C解析：由题图可知，承重绳子的段数刀=3，因为不计绳 经典提优 重及摩棕，所以3F=G物十G南，动滑轮的重力Ga=3F一 18.D解析：由f=,P=Fu和F=∫可得，P=k.当速 G=3×200N一480N=120N,A错误；滑轮组做的有用功 度增大到原来的2倍，发动机的输出功率P要增大到原来的 W有刚=Gmh=480N×5m=2400J,B错误：拉力做的功 8倍. W。=Fx=F×3h=200N×3X5m=3000J,拉力F做功的 第9课时认识机械效率 功率P-W上=3o00」-300W,C正确：滑轮组的机械效率 知识导引 108 L.有用W有州额外W%总W五2.Wa=Wm十 是×10%-号}×10%=0%.D精议 W题大 W w件有用功与总功的比值3.有功×100%w 9.A解析：拉力F做的功W。=Fs=150N×3m=450J, 100%额外小于 有用功W有m=Gh=500N×0.6m=300J.期额外功W外= 课堂作业 Ws一W有细=450J-300J=150J,由W4=fx可得，物体 L.B解析：小阳将一桶水从一楼提到二楼，目的是提水，对 在斜面上受到的摩擦力∫-W。t-150】-50N,A正确， 水做的功为有用功：克服桶和自身重力做的功为额外功，有 3 m 用功加上额外功等于总功. C错误：拉力做功的功率P=W=50」-75W,B错误：斜面 68 2.D解析：机械效率是有用功与总功的比值，机械省力与 否与机械效率大小没有关系，因此省力的机械，机械效率不 的机被效率)×10%=×10%≈6.7%， 一定高，A错误：做功越快的机械，功率越大，功率反映了物 D错误 体做功的快慢，机械效率与功率大小设有直接关系，B错误： 10.D解析：n=2,物体移动的距离s物=物1=0.1m/s× 机械效案是指有用功与总功的比值，所做有用功越多的机 10“=1m,绳子自由端移动的距离s=2s增=2×1m=2m, 械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，C错 A错误：拉力做的有用功W有用=fs精=150N×1m=150J, 误：所做行用功与总功的比值越大的机械，机械效率就越高， D正确， B错误：拉力做的总功W。=W=50=250J,拉力做的 760% 3.D解析：用杠杆，斜面和滑轮组将同一物体举起相问的 额外功Wm,=W。一W有州=250J一150J=100J,C错误：拉 高度，根据公式W州=Gh可知，做的有用功相等.D正确， 力做功的功率P=W1=250】=25w,D正确。 4.1009595%解析：在竖直向上搬水的过程中所做的 t 10 s 总功即为克服桶和水的总重力所做的功，即W总=Gh= 11,(1)根据题目要求，应用两段绳子承担 megh=10kg×10N/kg×1m=100J:桶中水的质量ms 物重，如图所示(2)Ge=G+mg me一m错=10kg-0.5kg=9.5kg,有用功W有用=G本h= 400N+8kg×10N/kg=480N,人对绳子 W看进X m车gh-9.5kg×10Nkg×1m=95J:机械效率？W 的拉方F=号G8=号×480N=240N: 100%=5×10%=95%. 海=么=5n-1ms,拉力的功率P 5 s ·12·课时提优计划作业本物理九年级上)》》》》 第8课时功率的应用与测量 知识导引 1.在“估测人上楼时的功率”的实验中 (1)实验原理： (2)需测的物理量有 和 (3)对应的测量工具分别为 (4)用所测的物理量表示功率： 2.功率P、力F、速度v之间的关系式为 ,推导过程： 课堂作业 1.如图所示，小明正在做俯卧撑，这时可以把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，这 是一个 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.已知小明的重力为500N,手臂长为 50cm,他完成一个俯卧撑做的功为 J:若小明25s内完成了15个标准的俯卧撑，则 小明这段时间内做功的功率为 W x/m ↑w(m·9) 4 2 t/s 0.9mt0.6m 甲 (第1题) (第2题) 2.(2022·齐齐哈尔)如图甲所示，水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动.当水 平推力为F1时，物体运动的路程与时间的关系图像如图乙所示：当水平推力为F2时，物体 运动的速度与时间的关系图像如图丙所示，则F (选填“>”“=”或“<”，下同)F. 若两次推力做功的功率分别为P、P2,则P1 P2. 3.如图所示是跳伞运动员在匀速下落过程中下落的速度、下落的路程x、重力做的功W和重 力做功的功率P随时间变化的关系图像，其中正确的是 4Wm·s) PAW A B D 4.功率一定的拖拉机在深耕时的行驶速度比在公路上正常行驶时的速度慢，这主要是为了() A.增大牵引力 B.增大牵引力所做的功 C,增大发动机的功率 D.节省燃料 5.某人骑着一辆普通自行车在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和自行车所受的阻力为 20N,则在通常情况下，人消耗的功率最接近 () A.IW B.10W C.100W D.1000W 26 第十一章简单机械和功 6.如图所示，物体A在水平拉力F的作用下在水平面上以0.2m/s的速 度匀速运动了5s,弹簧测力计的示数为8N(不计滑轮和绳子之间的 p 688844640 摩擦)，拉力F做功的功率为 A.1.6W B.8 W C.3.2W D.16W 7.某校物理兴趣小组的同学要进行“估测自己上楼的功率”的实验，他们将从一楼走到三楼 (1)需要的实验器材有 (2)以下是小明设计的测量步骤，其中多余的是 (选填字母) A.测出自己的质量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.测出自己上楼所用的时间t E.算出上楼的功率P (3)写出功率的表达式：P= (用测量的物理量符号表示). 8.某型号汽车以60kW的功率在水平路面上匀速直线行驶，受到的阻力是1800N. (1)求汽车行驶时发动机所提供的牵引力， (2)求汽车行驶5min所做的功. (3)求汽车行驶的速度（结果保留1位小数）. 课后作业 9.健身教练要增大健身操的运动量时，会加快音乐的节奏，这样可以提高运动的 A.时间 B.效率 C.速度 D.功率 10.班里组织一次爬楼活动，比较谁爬楼的功率最大.下面是四组同学设计方案时选择的器材， 不可行的是 A.磅秤、刻度尺、秒表 B.磅秤、刻度尺 C.刻度尺、秒表 D.磅秤、秒表 11.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程(s)和时间()的关 系图像如图所示，下列说法正确的是 )↑sm 8 A.物体在第20s时的速度大于在第8s时的速度 B.0~12s内物体所受的拉力大于12~24s内物体所受的拉力 C.012s内拉力做的功大于12~24s内拉力做的功 2 ⊥上LLL D.0~12s内拉力做功的功率小于12~24s内拉力做功的功率 048121618247 12.星期天，小明和爸爸一起去登山，小明用了20min登上山顶，爸爸用了25min登上山顶，爸 爸的体重是小明体重的1.5倍，则小明与爸爸登山时做功的功率之比为 () A.5:6 B.6:5 C.158 D.2:3 13.(2023·常州)初中生小明上楼回家，用30s从一楼走到三楼，他上楼过程中的功率大约为 () A.IW B.10W C.100W D.1000W 27 课时提优计划作业本物理九年级上))》》》 14.汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为P。,牵引力为F。.1时刻开始，司机 减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为 .已知运动过程中汽车所受阻力「恒定不变，汽车牵引力F随时间1变化的关系图像如图 所示，则 () A.%=2w B.F。=2f C.t1至12时间内，汽车做加速运动 D.t2时刻之后，汽车将保持功率P。行驶 FIN ↑z/(ms） ↑FN 15 300 10 200 2 12 s 甲 乙 (第14题) (第16题) 15.某汽车发动机输出功率恒为30kW,汽车以15m/s的速度在水平路面匀速直线行驶 4.5km,其间发动机共做功 J,汽车行驶时受到的阻力为 N:当汽车上坡 时，只能保持36kmh的速度匀速行驶，此时汽车发动机的牵引力为 N 16.汽车出厂后在两段长度相等的路段上进行性能测试，0~5s内在A路段行驶，5~12s内在 B路段行驶，汽车的t图像和F-1图像分别如图甲、乙所示，则在0~5s内汽车牵引力F 做功的功率是 W,在5~7s内汽车行驶的平均速度是 m/s,汽车全程克 服摩擦力做的功是 J. 17.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含 驾驶员)空载时重为2.5×10N. (1)求货车空载行驶时所受的阻力大小 (2)当货车以36kmh的速度空载匀速直线行驶时，求10s内货车牵引力做的功. (3)当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速直线行驶时，求货车装载的货物的 重力. 经典提优 18.飞机、轮船运动时，受到的阻力并不固定，其所受阻力和速度的平方成正比，如果要把飞机、 轮船做匀速直线运动时的速度增大到原来的2倍，则飞机、轮船发动机的输出功率要增大 到原来的 () A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍 28