11.3　功　功率----2024-2025学年教科版物理八年级下学期

3　功　功率 第2课时　功　率 第11章 机械与功 01 新知梳理 02 当堂演练 目 录 1. 把 　功　与 　完成这些功　所用时间之比叫作功率，计算公式： 　P＝　。 2. 国际单位制中，功率的单位是 　瓦特　，符号为 　W　，1W＝ 　1　J/s，常用的有 　千瓦（kW）、 　兆瓦（MW）。1kW＝ 　103　W，1MW＝ 106　W。 3. 功率是用来表示做功 　快慢　（选填“多少”或“快慢”）的物理量。 功　 完成这些功　 P＝　 瓦特　 W　 1　 千瓦（kW）　 兆瓦（MW） 103　 106　 快慢　 知识点一　理解功率的概念 典例1　（2024·永州零陵期末）关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（　C　） A. 功率大的机械做的功一定多 B. 功率大的机械做功用的时间一定少 C. 单位时间内完成的功越多，则功率越大 D. 功率大的机械一定更省力 C 变式1（2024·武威凉州三模）甲、乙两台塔吊机器的功率分别为P甲＝25kW和P乙＝40kW。则下列判断正确的是（　A　） A. 乙一定比甲做功快 B. 乙一定比甲做功多 C. 相同时间内两机器做功一样多 D. 做同样多的功，甲所用时间更少 A 知识点二　功率的计算 典例2　（2024·广安华蓥一模）如图所示，重为20N的正方体物块放在水面桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s内沿水平方向匀速移动了50cm，则这段时间内桌面对物体的支持力做的功为 　0　J，水平拉力F做功的功率为 　1　W。 变式2（2024·绵阳安州二模）随着科技的发展，有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时，机器人与食物的总质量为30kg，如果机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动50m，机器人受到的阻力为重力的0.1。重力做功 　0　J，牵引力对机器人做功的功率为 　24　W。（g取10N/kg） 0　 1　 0　 24　 变式3（2024·云南）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为1.65m、质量为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：（g取10N/kg） （1） 机器人所受的重力。 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。 解：（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。 解：（3） 2s内机器人对箱子做功的功率P＝＝＝50W　 知识点三　功、功率大小的比较 典例3　（2024·自贡期末）一位父亲与他5岁的儿子一起上楼回家，下列说法错误的是（　C　） A. 儿子的体重小，做的功少 B. 父亲的体重大，做的功多 C. 儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大 D. 父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大 C 变式4（2024·内江期末）建筑工地上的吊车，几分钟就可以把一车砖吊到楼上；若用人来搬运这车砖，则需要很长的时间，这说明（　C　） A. 吊车对砖做的功多 B. 人对砖做的功多 C. 吊车对砖做功的功率大 D. 人对砖做功的功率大 C 1. 物理学把单位时间内所做的 　功　叫作功率。某机器正常工作时的功率为2kW，其物理意义是 　该机器在1s内做功2000J　，该机器正常工作1h所做的功为 　7.2×106　J。 2. （2024·江西）如图所示，物块在大小为F的拉力作用下，在时间t内沿拉力方向移动的距离为s，则此过程中拉力对物块做的功为 　Fs　，功率为 　　。 功　 该机器在1s内做功2000J　 7.2×106　 Fs　 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 3. 甲、乙两人在相同的水平路面上，分别以1m/s和0.5m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m。在此过程中，甲推木箱的力 　等于　（选填“大于”“小于”或“等于”）乙推木箱的力； 　甲　（选填“甲”或“乙”）做功的功率更大。 4. 工人用起重机将重1.2×104N的施工材料匀速水平移动5m，用了6s，再匀速吊上8m高的工作台，用了10s。施工材料上升的速度是 　0.8　m/s；起重机对施工材料做功的功率是 　9.6×103　W。 5. 一辆纯电动汽车在水平马路上匀速直线行驶，其电动机的输出功率为200kW，速度为72km/h，共行驶10min，电动机所做的功为 　1.2×108　J，该车的牵引力为 　1×104　N。 等于　 甲　 0.8　 9.6×103　 1.2×108　 1×104　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 6. （2024·武威凉州期末）功率的定义式为P＝，由此可见（　A　） A. 做功多少由功率的大小和做功所用时间共同决定 B. 做的功越少，功率就越小 C. 做功的时间越长，功率就越小 D. 功率越大，则物体做的功一定越多 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 7. （2024·成都武侯期末）如图所示，两个滑梯高度相等，若小阳分别从左侧直梯和右侧弧形滑梯上端滑到地面，所用时间分别为t1和t2，小阳所受重力做功分别为W1和W2，重力的功率分别为P1和P2，已知t1＜t2，则下列说法正确的是（　A　） A. W1＝W2 B. W1＞W2 C. P1＜P2 D. P1＝P2 第7题 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 8. （2024·广元三模）肥胖是人类健康的大敌，跳绳是减肥的方法之一。某人质量为80kg，跳起时重心升高的平均高度约为5cm。在晨练中，他在10min内跳了800次，请问在10min时间内：（g取10N/kg） （1） 人克服重力所做的功是多少？ 解：（1） 人的重力G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，人克服重力做的总功W＝nGh＝800×800N×0.05m＝32000J （2） 人克服重力做功的平均功率是多少？ 解：（2） 人做功的平均功率P＝＝≈53.3W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 9. （2024·巴中期末）甲、乙两人分别提40N、30N的货物匀速登楼，他们同时从底楼出发，结果乙比甲先到达三楼。则（　A　） A. 甲对货物做功可能快 B. 乙对货物做功一定快 C. 乙对货物做功可能多 D. 甲、乙对货物做功一样多 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 10. （2024·眉山期末）甲、乙两汽车在平直公路上匀速行驶，甲汽车受到的阻力是乙汽车的3倍，甲汽车的速度是乙汽车的2倍。则甲、乙两车的功率之比为（　B　） A. 1∶6 B. 6∶1 C. 2∶1 D. 1∶2 11. 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20N，则通常情况下，骑车人做功的功率最接近（　C　） A. 1W B. 10W C. 100W D. 1000W B C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 12. （2024·绵阳安州开学）汽车驶上陡坡时，驾驶员通常要进行调换挡位的操作，以减小汽车的行驶速度，这样做的根本目的是（　D　） A. 增大汽车发动机的功率 B. 增大汽车与地面之间的压强 C. 增大汽车与地面之间的摩擦力 D. 增大汽车爬坡的牵引力 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 13. （2024·内江校级一模）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s-t关系图像如图乙所示，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（　B　） A. F1＞F2，P1＞P2 B. F1＝F2，P1＞P2 C. F1＞F2，P1＝P2 D. F1＜F2，P1＜P2 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 14. （2024·自贡）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为8N（不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦），拉力F做功的功率为（　B　） A. 1.6W B. 3.2W C. 8W D. 16W B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 15. （2024·内江期末）起重机是建筑工地常用的一种机械，它可以很方便地把建筑材料吊送到需要的高度。某建筑工地上，一台起重机将砖块和钢筋两种材料同时从地面上匀速竖直吊起，先将所有砖块送至某一楼层，然后又将所有钢筋送至另一更高的楼层，整个提升过程中起重机对两种材料所做的功W与提升高度h的关系图像如图甲所示，运送的速度v与时间t的关系图像如图乙所示（忽略卸下材料的时间），g取10N/kg。求： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 解：（1） 起重机克服材料的重力做功。由图甲可知，运送砖块和钢筋上升的高度h1＝20m，做的功W1＝3.6×105J； （1） 砖块的总质量。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 单独运送钢筋上升的高度h2＝80m－20m＝60m，做的功W2＝4.5×105J－3.6×105J＝9×104J，则砖块与钢筋的总重力G总＝＝＝1.8×104N，钢筋的重力G钢筋＝＝＝1500N，则砖块的重力G砖＝G总－G钢筋＝1.8×104N－1500N＝1.65×104N，砖块的质量m砖＝＝＝1650kg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 （2） 单独运送钢筋过程中，起重机对钢筋做功的功率。 解：（2） 单独运送钢筋的时间t2＝＝＝30s，起重机对钢筋做功的功率P2＝＝＝3000W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 16. 跳绳是一种很好的锻炼身体的方式，同学们经常在课间休息时跳绳，但你知道自己跳绳时的功率是多大吗？请你设计一个测量方案。 （1） 需要的测量器材： 　台秤、刻度尺、秒表　。 （2） 实验步骤： ①  　 用台秤称出人的质量m　。 ②  　 用刻度尺测出跳起的高度h　。 ③ 测量出跳绳的次数n，并记下所用的时间t。 台秤、刻度尺、秒表　 用台秤称出人的质量m　 用刻度尺测出跳起的高度h　 （3） 跳绳的功率的表达式： 　P＝　。 P＝　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 $$3　功　功率 第1课时　功 第11章 机械与功 01 新知梳理 02 当堂演练 目 录 1. 如果 　力　作用在物体上，并使物体沿 　力　的方向移动一段距离，我们就说力对物体做了功。由此可知，做功必须包括两个因素： 　物体受力　与 　沿受力方向移动一定的距离　，缺一不可。 2. 物理学中规定：功等于 　力　与 　物体沿力的方向移动距离　的乘积。功的计算公式为 　W＝Fs　。在国际单位制中，功的单位是 　焦耳　，简称 　焦　，符号是 　J　。1J＝ 　1　N·m。 3. 大量的实验和理论研究表明：使用任何机械都 　不能　（选填“能”或“不能”）省功。这个结论叫作 　功的原理　。 力　 力　 物体受力　 沿 受力方向移动一定的距离　 力　 物体沿力的方向移动距离　 W＝Fs　 焦耳　 焦　 J　 1　 不能　 功的原理　 知识点一　做功 典例1　如图所示的情景中，人对物体做功的是（　A　） 　　 A A. 图甲：小车在拉力的作用下向前运动 B. 图乙：提着水桶在水平路面上匀速前进 C. 图丙：小孩推车，车未动 D. 图丁：踢出去的足球在地面上滚动一段距离 变式1（2024·绵阳期末）小航跟爸爸去超市购买大米，下列情景中爸爸对大米做功的是（　A　） A. 把一袋大米从货柜水平拉出来 B. 扛着一袋大米水平走向电梯门 C. 扛着一袋大米站在电梯门口等待 D. 推着装有大米的购物车往前走 A 知识点二　功的计算 典例2　（2024·武威凉州期末）小华用50N的水平力推重为400N的物体沿水平面做匀速直线运动，物体在5s内移动5m，在此过程中，小华对物体所做的功是 　250　J，重力做功是 　0　J。 250　 0　 变式2（2024·昆明嵩明期末）一名同学将100N的一桶水从地面提高0.2m后沿水平面匀速前行10m，在此过程中该同学对这桶水做的功是（　C　） A. 1020J B. 1000J C. 20J D. 0 C 变式3餐饮服务机器人可以为餐馆提供送菜服务，堪称“送餐小达人”。某次送餐时，若机器人以1.8km/h的速度匀速沿水平地面将餐点送至21m远的餐桌，该过程中其受到的牵引力大小恒为60N。求： （1） 机器人此次送餐的时长。 解：（1） 机器人的速度v＝1.8km/h＝0.5m/s，由v＝可得，机器人此次送餐的时长t＝＝＝42s （2） 机器人牵引力做的功。 解：（2） 机器人牵引力做的功W＝Fs＝60N×21m＝1260J 知识点三　功的估算 典例3　（2024·成都金牛期末）对生活常识的认知是科学素养的重要方面。把一个鸡蛋举高2m，对鸡蛋做的功约为（　B　） A. 0.1J B. 1J C. 10J D. 100J 变式4（2024·青岛胶州期末）小明同学将质量为5kg的书包从地面提高到课桌上，此过程中他对书包做的功约为（　B　） A. 4J B. 40J C. 400J D. 4000J B B 知识点四　功的原理 典例4　使用简单机械，下列目的达不到的是（　A　） A. 省功 B. 省力 C. 省距离 D. 改变力的方向 A 1. 某同学用水平推力推地面上的大石头，没能推动，这时该推力对大石头 　不做　（选填“做”或“不做”）功。踢足球时，足球离开球员的脚后由于 　具有惯性　会继续向前运动，落回地面的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球 　不做　（选填“做”或“不做”）功。 2. 在水平地面上放一个重为40N的物体，在15N的水平推力下匀速前进了4m，撤去推力后，物体又前进了1m后停止。这一过程中推力做的功是 　60　J，物体的重力做的功是 　0　J。 不 做　 具 有惯性　 不做　 60　 0　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A. 人托着篮球保持静止 B. 人将篮球从地上拿起 C. 人托着篮球水平运动 D. 篮球离手后继续运动 3. （2024·绵阳江油期末）在投掷篮球的过程中，人对篮球做功的是（　B　） B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4. （2024·龙岩上杭期末）一颗质量为20g的子弹从枪膛中水平射出。若子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是600N，枪膛长80cm，射出后子弹在空中飞行1000m，则气体对子弹做的功是（　A　） A. 480J B. 0.18J C. 120J D. 6×105J 5. （2024·乐山模拟）甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动，且v甲＞v乙，若不计空气阻力，则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是（　C　） A. F甲＞F乙 B. F甲＜F乙 C. W甲＞W乙 D. W甲＜W乙 A C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6. （2024·南阳社旗期末）小强是八年级一名普通的中学生，他的教室在三楼，从一楼走到三楼的过程中，他克服自身重力做功最接近（　C　） A. 360J B. 540J C. 3600J D. 5400J 7. 关于机械做功，下列说法中正确的是（　B　） A. 省距离的机械可以省功，但一定费力 B. 省力的机械一定费距离，但不省功 C. 省力的机械可以省功，但一定费距离 D. 省距离的机械可以省力，但不省功 C B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8. （2024·成都）如图所示为有人驾驶电动垂直起降飞行汽车，其最大航程可达300km。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为68km，仅耗时15min，g取10N/kg，则： （1） 该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少千米每小时？ 解：（1） 汽车飞行时间 t＝15min＝0.25h，航程s＝68km，平均速度v＝＝＝272km/h 第8题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 （2） 若飞行汽车载着质量为70kg的乘客竖直匀速上升500m，汽车对该乘客做功为多少焦耳？ 解：（2） 乘客的重力G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N，汽车对乘客做功 W＝Fs＝Gh＝700N×500m＝3.5×105J 第8题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9. （2024·泸州龙马潭校级开学）小刚同学在体育活动中用60N的力将重为5N的足球踢出，足球沿运动场运动60m后才停下来。则小刚同学踢球的过程中，对足球所做的功是（　D　） A. 0J B. 3600J C. 300J D. 无法确定 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10. （2024·乐山）如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手，随后冰壶沿冰道运动30m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9N，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动，此过程中（　C　） A. 推力对冰壶做功为270J B. 推力对冰壶做功为324J C. 冰壶克服阻力做功为54J D. 冰壶克服阻力做功为45J C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11. （2024·深圳福田校级开学）如图所示，用F＝10N的水平推力推着重为20N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了30J的功，则在这一过程中（　C　） A. 重力做的功一定为20J B. 物体一定受到10N的摩擦力 C. 物体一定运动了3m D. 物体一定运动了6m C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12. 中国运动员在奥运会上获得男子举重61kg级冠军，挺举成绩是167kg，如图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近（　C　） A. 600J B. 1200J C. 3400J D. 4800J C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13. （2024·绵阳期末）如图所示，用同一个滑轮匀速提起同一重物M升高相同的高度，两次施力分别是F1、F2，对应所做的功为W1、W2（不计绳重和摩擦），则（　C　） A. F1＜F2 B. F1＝F2 C. W1＜W2 D. W1＞W2 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14. （2024·内江东兴校级三模）2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。如图甲所示为某款智能机器人，质量为30kg，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示。（g取10N/kg） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 解：（1） 由图乙可知，0～6s机器人做匀速运动，速度为1.2m/s，智能机器人在0～6s内行走的距离s1＝v1t1＝1.2m/s×6s＝7.2m，由图乙可知，6～10s机器人做匀速运动，速度为1.0m/s，智能机器人在6～10s内行走的距离s2＝v2t2＝1.0m/s×4s＝4m，0～10s内的平均速度v＝＝＝＝1.12m/s （1） 求智能机器人在0～10s内的平均速度。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 （2） 智能机器人匀速直线行走时受到的水平阻力为重力的0.05，求在0～10s内智能机器人牵引力所做的功。 解：（2） 机器人的重力G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N，在匀速直线行走时，智能机器人受到的水平阻力f＝0.05G＝0.05×300N＝15N，机器人匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力F＝f＝15N，在0～10s内智能机器人牵引力所做的功W＝Fs＝15N×（7.2m＋4m）＝168J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15. （2024·绵阳涪城期末）如图所示，物体A重30N，用大小为4N的水平拉力F拉滑轮，使物体匀速移动4m，则地面对物体的摩擦力大小为 　2　N，F做的功为 　8　J。（不计绳子和滑轮的重及机械之间的摩擦） 2　 8　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 $$