内容正文:
第 2 节 功 率
● 名师点拨/事半功倍
● 考点集训/夯实基础
● 综合检测/巩固排查
● 核心素养/中考新考法
目 录
1. 不同的物体若做相同的功,则用时短的物体做功快;若做功的时间相同,则做功多的物体做功快。
2. 功与做功所用时间之比叫作功率,即 P= ,在物理学中用功率表示做功的快慢。 功率的单位:瓦特,简称瓦,符号是 W。 工程技术上还常用千瓦作为功率的单位,换算关系:1 kW=103 W。
3. 利用公式 P=Fv 计算功率时需要注意:拉力 F 必须是恒力,且物体运动的速度应不变;计算时,v 的单位必须用 m/s,这样算出的功率单位才是 W;速度 v 跟拉力 F 必须对应。
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名师点拨/事半功倍
1. 一材拓题 教材 P88 问题改编 如图所示,表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同,它所用的判断方法是:做功时间相同,比较_________。 另一种判断方法是_______ 相同,比较 _______________。
做功多少
■考点 1 功 率
做功
做功时间长短
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2. 为了比较做功的快慢,甲、乙两位同学比赛搬砖,如图所示:
(1)比较图(a)和图(b)可得:____________________________________________________。
(2)比较图(a)、图(c)和图(d)可得:______________________________________________。
在相同的时间内,甲做的功多,所以甲做功快
做相同的功,甲用的时间少,所以甲做功快
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3. 柴油拖拉机的功率约为 9 kW,汽车起重机的功率约为 320 kW。 比较拖拉机和起重机的功率值可知:正常工作时,相同时间里拖拉机所做的功比起重机 _____(选填“多”或“少”)。
少
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4. 习题衍生 教材 P90,T3 高仿 一头耕牛,1 h 做的功是 1.26×106 J,牛做功的功率是 _____ W,如果改用功率为 3 kW 的手扶拖拉机来耕这块地,只要 _____ min 就能完成。
■考点 2 功率的计算
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5. 习题衍生 教材 P90,T4 高仿 一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶,其电动机的输出功率为 120 kW,速度为 36 km/h,共行驶 2 h,其电动机做功为 ___________ J,公交车的牵引力为_______ N。
12 000
8.64×108
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6. 小文同学采用如图所示的方式将一箱子匀速运到汽车上,斜面长 5 m,高 1 m,箱子重为 1 600 N。在这个过程中小文用400N 的推力在 20 s 内将箱子匀速推上汽车,则推箱子的过程中小文做功的功率为 __________ W。
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7. 如图所示,蚂蚁用 10-3 N 的力拉着树叶,10 s内沿着拉力方向前进了10 cm,则蚂蚁对树叶做功为 ______ J,此时的功率为 ______ W。
■易错点 没有注意单位对应
易错归纳
1×10-4
1×10-5
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8. 甲机械比乙机械的功率大,表示两机械在工作时 ( )
A. 甲做功多 B. 甲更省力
C. 甲做功快 D. 甲用时少
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9. 跨学科 体育 如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。 下面所列的物理量中,不需要测量的是 ( )
A. 他的质量
B. 单杠的高度
C. 每次身体上升的高度
D. 做“引体向上”的时间
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10. 甲、乙两同学推桌子时,做一样多的功,甲用了 3 min,乙用了 2 min,则甲、乙做功的功率大小关系是 ( )
A. P 甲<P 乙 B. P 甲>P 乙
C. P 甲=P 乙 D. 无法确定
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11. 举重比赛中,运动员需将杠铃举过头顶,等到裁判判定站稳之后才能算成绩有效。 在挺举项目中,两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起,一位运动员将杠铃举起 1.9 m,另一位运动员将杠铃举起 1.8 m。 如果他们对杠铃所做的功分别为 W1 和 W2,功率分别为 P1和P2,则下列关系式正确的是 ( )
A. W1=W2 B. W1>W2
C. P1=P2 D. P1<P2
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12. 妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的 2 倍,妈妈所用的时间是小明的 3 倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为 P1,小明克服自身重力做功为 W2、功率为 P2,则下列关系正确的是 ( )
A. W1∶W2=1∶1 B. W1∶W2=2∶3
C. P1∶P2=1∶1 D. P1∶P2=2∶3
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13. 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,若人和车所受的阻力为 25 N,则通常情况下,骑车人消耗的功率最接近 ( )
A. 1 W B. 10 W
C. 100 W D. 1 000 W
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14. 一小球从某高度处由静止下落,下图中重力对该球做功的功率与速度关系正确的图像是( )
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15. 一个大人和一个小孩分别将 5 块完全相同的砖运到二楼,如图所示,这个过程中,下列说法正确的是 ( )
A. 大人对砖做的功比小孩对砖做的功多
B. 大人对砖做的功比小孩对砖做的功少
C. 大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功
的功率大
D. 大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做
功的功率小
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16. 如图所示,一物体在水平向右的拉力 F1 作用下以 1 m/s 的速度在水平地面上匀速运动了 10 m,拉力 F1 所做的功为 W1,功率为P1;若该物体在水平向右的拉力 F2 作用下以2 m/s 的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m,拉力 F2 所做的功为 W2,功率为 P2,则W1 ____ W2,P1 ____ P2。(均选填“>“” <”或“=”)
=
<
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17. 中考体育测试立定跳远项目中,质量为 45 kg的某同学从最高点到落地点的过程中,重心下降的最大距离为 0.3 m,用时 0.5 s,轨迹如图。 则此过程中重力做的功为 _______ J,重力做功的功率为 ______ W。(g 取 10 N/kg)
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18. 如图甲所示,物体重 500 N,某人用 400 N平行于斜面的拉力 F 使物体沿斜面向上做直线运动,其路程随时间变化的图像如图乙所示,则物体运动的速度是 _______ m/s;10 s内人对物体做功 ____ J,功率为 ______ W。
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4 800
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19. 如图为四旋翼无人机,质量为 1.2 kg,下方悬挂着一个质量为 0.1 kg 的摄像机。 在 10 s 内无人机从地面竖直上升了 20 m,然后边摄像边斜向上飞行了 30 s,仪表盘上显示离地面高度为 36 m。无人机前 10 s 对摄像机做功 ________ J,整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为_______ W。(g 取 10 N/kg)
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20. 汽车在水平公路上匀速前进时,受到的运动阻力为 8×103 N。 若汽车的功率为 80 kW,则汽车的行驶速度为 _______ km/h。
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21. 某一质量为 0.05 g 的雨滴匀速下落,速度为7 m/s,匀速下落距离为 700 m,g=9.8 N/kg,假设雨滴在下落过程中质量保持不变。 求:
(1)这段匀速下落过程中重力对雨滴所做的功;
(2)这段匀速下落过程中重力的功率。
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解:(1)重力做功:W=Gh=mgh=0.05×10-3 kg×9.8 N/kg×700 m=0.343 J;
(2)这段匀速下落过程中重力的功率:
P= = =Gv=mgv=0.05×10-3 kg×9.8 N/kg×7 m/s=3.43×10-3 W。
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22. 实验探究 风车是利用风力做功的装置,小明制作了一架小风车,风车转起来时,回形针能被提到一定高度,他想粗略测量风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示。
(1)观察实验装置可知,小明是通过测量细线对
______ 做功的功率来测量风车做功的功率的。
(2)除了图中的实验器材,还必需的测量工具有:
______、刻度尺和弹簧测力计。
回形针
秒表
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核心素养/中考新考法
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(3)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止,此时风车对细线的拉力 ______(选填“等于”“小于”或“大于”)回形针的重力。 若测得回形针匀速上升的高度 h、所用的时间 t、回形针重力 G,则风车做工的功率为 P=______。
(4)实验过程中,风车转轴处会有摩擦,这会使测得的风车功率与实际相比偏 _____(选填“大”或“小”)。
等于
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