课时10.2 功率-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理全一册同步学与练(沪科版2024)
2025-04-02
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2份
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21页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第二节 功率 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 功率及其计算 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.56 MB |
| 发布时间 | 2025-04-02 |
| 更新时间 | 2025-05-08 |
| 作者 | 三体人的物理工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-04-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51403765.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:
第十章 功与机械能
课时10.2 功率
2022年课程标准
学习目标
3.2.2知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
物理观念:能用功率知识解释常见的自然现象,解决日常生活中的有关问题,形成初步的能量观念。
科学思维:能用功率知识对有关具体问题进行科学推理,并形成结论。
科学探究:能通过观察周围事物,发现并提出关于能量的问题,能根据已有知识对问题作出猜想和假设;能根据控制变量法制订简单的探究方案;能用表格、图像等多种方式展示实验数据,并通过分析和处理数据得出实验结论;能撰写实验报告,书面或口头表述科学探究的过程和结果。
科学态度与责任:培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度;能从能量转化的角度认识提高效率的重大意义,增强学习物理学的动力。
知识点一、功率
1、 定义:功与做功所用时间之比。
2、 物理意义:表示做功快慢的物理量。
3、 定义公式:P=W/t,使用该公式解题时,功W的单位:焦(J),时间t的单位:秒(s),功率P的单位:瓦(W)。
4、 单位:基本单位:W ,常用单位 kW,它们间的换算关系是:1kW=103W
5、功率和功是两个不同的概念。功率由物体所做的功和完成这个功所用的时间共同决定,物体做功越多,所用时间越少,其功率越大。所以,做功多,不一定做功快;反之,做功快,不一定做功多。
6、当物体在力 F 作用下以速度 v 做匀速直线运动时,则有 P=W/t=Fs /t=F v,
利用公式 P=F v 也可以直接计算出功率的大小;应用公式 P=F v 计算时,速度的单位必须是m/s,这样得出的功率单位才是W。
情景问题一:做功的判断
问题:同学在爬楼梯时,有哪些力在做功如何?
【角度1】功率
【典例1】甲机器的功率比乙机器的功率大,表示甲机器做功比乙机器 。某机器的功率是1.5kW,表示的物理意义是 。
【变式1-1】下面关于功率的几种说法中错误的是( )
A.做同样多的功,用的时间越多,功率越小
B.功率的单位以瓦特来命名
C.功率越大,做功就越快
D.一起爬楼梯,越快的同学,功率就越大
【变式1-2】下列关于功率的说法正确的是( )
A.物体做的功越多,功率就越大
B.机械的效率越高,功率就越大
C.物体做功越快,功率就越大
D.物体做功所用的时间越短,功率就越大
【变式1-3】甲、乙两个同学将同样多的物理作业本从一楼搬到三楼,所用时间分别为30s和40s。关于两个同学对作业本做功的情况,下列说法正确的是( )
A.甲同学做功多,甲、乙的功率相同 B.两个同学做功相同,乙的功率更大
C.两个同学做功相同,甲的功率更大 D.两个同学做功相同,功率也一样
【角度2】功率与功的区别与联系
【典例2】使用机械做功时,下列说法正确的是( )
A.功率大的机器做功一定快 B.功率越大的机器做功时间越短
C.功率小的机器做功不一定慢 D.功率大的机器做功多
【变式2-1】下列的说法中,正确的是( )
A.做功越多,功率越大 B.功率越大,机械效率越高
C.速度越大的物体,动能越大 D.做功越快,功率越大
【变式2-2】机器甲、乙的功率分别为100W、80W,则下列说法中正确的是( )
A.机器甲的机械效率比乙大 B.机器甲的做功比乙快
C.机器甲做功比乙多 D.机器甲做功时间比乙多短
【变式2-3】功率分别为100W和80W的两种机械,做功时,100W比80W的机械做功一定要 (选填“多”或“快”)一些。
【角度3】功率的估算与计算
【典例3】下列人或物体的功率最接近1000W的是( )
A.家用电热水壶烧水时的功率
B.教室里一盏日光灯正常发光时的功率
C.复兴号高铁以350km/h速度行驶时,其动力车做功的功率
D.人骑自行车以5m/s速度在水平路面上匀速行驶时,人做功的功率
【变式3-1】引体向上是体育课健身项目之一,小明在30s内完成9个标准的引体向上,他引体向上的功率约为( )
A.6W B.60W C.600W D.6000W
【变式3-2】小明的质量是50kg,他背着2kg的书包从地面上到三楼的教室,用时10s,已知每层楼的高度均为4m。则小明在这段时间里做功的功率是 W。(g取)
【变式3-3】如图所示,在东京奥运男子举重比赛中,我国运动员石智勇抓举起166kg的杠铃。根据照片估计,抓举成功过程中杠铃被举起的高度约为 m,石智勇对杠铃所做的功约为 J,若抓举过程用时2s,石智勇做功的功率约为 W。(g取10N/kg)
【变式3-4】一艘货轮在长江某河段行驶,50s内匀速通过200m的路程,其牵引力为5×105N,求:
(1)牵引力做的功;
(2)牵引力的功率。
【角度4】功率的比值
【典例4】小明与妈妈进行爬山比赛,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1.5倍,妈妈所用的时间是小明的2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=l∶1 B.W1∶W2=2∶3
C.P1∶P2=3∶4 D.P1∶P2=1∶2
【变式4-1】研究表明,爬楼梯消耗的热量相当于登山消耗的热量,还具有保持关节的灵活性和加强肠道蠕动等优点。妈妈和小红进行爬楼梯比赛,妈妈和小红的体重之比是2∶3,爬完相同楼高所用时间之比是3∶4,则妈妈和小红爬楼梯的功率之比是( )
A.2∶1 B.1∶2 C.8∶9 D.9∶8
【变式4-2】小明与小丽进行爬山比赛,他们都从平顶山山脚下走到山顶。小明的体重是小丽体重的2倍,小明所用的时间是小丽所用时间的3倍。若小明做功为W1,功率为P1,小丽做功为W2,功率为P2,则W1∶W2= ,P1∶P2= 。
【角度5】有关机车的功率问题
【典例5】一辆汽车的功率是70kW,当速度为72km/h时,发动机的牵引力是 N,当上坡时要换低速挡是为了 (选填“增大”或“减小”)牵引力。
【变式5-1】在汽车爬坡的时候要减速慢行,其原因是( )
A.为了使汽车的功率变大 B.为了增大牵引力
C.为了爬坡时更省力 D.为了使汽车更加省油
【变式5-2】一辆新能源小汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶30km,发动机提供的牵引力是600N。则此过程中发动机的输出功率为 kW。当汽车需上坡时,一般为了增大牵引力,使汽车 (选填“加”或“减”)速。
【基础强化】
1.小聪家旁工地上有两台塔式起重机,对于它们工作时的说法正确的是( )
A.起重机吊起工件水平匀速移动时,拉力对工件做了功
B.工件在被匀速提升的过程中,机械能增加
C.功率大的起重机一定做功多
D.机械效率高的起重机功率大
2. 在跳绳比赛中,小明和小华想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),下列说法正确的是( )
A.跳绳快的功率一定大
B.跳绳的快慢相同,体重大的功率大
C.体重相同,跳的个数多的功率大
D.体重相同,跳的时间长的功率大
3.小玲用50N的水平推力将一个重80N的箱子水平推动了1m,所用时间为2.5s。小明又将这个箱子匀速提上了0.5m高的台阶,所用时间为2s。小玲、小明所做的功和做功的功率之间的大小关系是( )
A.; B.;
C.; D.;
4.小红和爸爸一起爬楼梯,已知小红的质量小于爸爸的质量,小红和爸爸同时从一楼地面出发,结果小红先到达四楼家中。下列说法正确的是( )
A.爸爸比小红做功多,爸爸的功率大
B.爸爸比小红做功多,爸爸的功率小
C.爸爸比小红做功多,无法比较他们的功率大小
D.爸爸和小红在上楼过程中,动能在不断增大
5.6.爷爷与小丽进行爬楼比赛,他们都从1楼上到6楼。爷爷的体重是小丽体重的2倍,爷爷所用的时间是小丽所用时间的3倍。若爷爷做功为,功率为,小丽做功为,功率为,则 , 。
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高的工作台,用时10s。起重机对施工材料做功 J,做功的功率是 W。
7.在今年的巴黎奥运会中,中国选手邓丽娟、伍鹏先后在速度攀岩项目中摘银,这再次点燃了国内大众对攀岩项目的热情。如图所示,是一次攀岩比赛,若参赛选手的体重相同,完成比赛用时 (选填“多”或“少”)的运动员做功的功率更大;若参赛选手用时相同,体重较 (选填“大”或“小”)的运动员做功的功率更大。
【素养提升】
1.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,设全程为匀速运动,妈妈的体重是小明的1.2倍,妈妈所用的时间是小明的1.5倍,若妈妈克服重力做功为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=5∶4 B.W1∶W2=4∶5 C.P1∶P2=5∶4 D.P1∶P2=4∶5
2. 小丽和爸爸一起上山,小丽用了30min登上山顶,爸爸用了50min登顶,爸爸和小丽的体重之比为4∶3,则小丽与爸爸登上山顶时所做功的功率之比是( )
A.6∶4 B.5∶4 C.20∶9 D.2∶3
3.某工厂仓库里的叉车正将一捆玻璃运至汽车上,玻璃质量为500kg。转运时,玻璃首先被举高1.2m,再水平移动10m。(g取)
(1)整个过程中叉车提升玻璃做的功为多少?
(2)完成任务后叉车准备返程。叉车在平直的路面上由静止开始运动,通过测试获得其速度随时间变化的图像(图甲)和牵引力随时间变化的图像(图乙)。叉车匀速直行时,克服阻力做功的功率为多少?
4.如图所示,2024年5月8日,我国完全自主设计建造的第三艘航空母舰“福建舰”成功完成了为期8天的首航试行任务,顺利返回上海江南造船厂码头。已知在某海域航行过程中,“福建舰”发动机的输出功率为,以的速度匀速直线行驶了。求该过程中:
(1)“福建舰”发动机所做的功为多少?
(2)“福建舰”受到的阻力为多少?
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第十章 功与机械能
课时10.2 功率
2022年课程标准
学习目标
3.2.2知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
物理观念:能用功率知识解释常见的自然现象,解决日常生活中的有关问题,形成初步的能量观念。
科学思维:能用功率知识对有关具体问题进行科学推理,并形成结论。
科学探究:能通过观察周围事物,发现并提出关于能量的问题,能根据已有知识对问题作出猜想和假设;能根据控制变量法制订简单的探究方案;能用表格、图像等多种方式展示实验数据,并通过分析和处理数据得出实验结论;能撰写实验报告,书面或口头表述科学探究的过程和结果。
科学态度与责任:培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度;能从能量转化的角度认识提高效率的重大意义,增强学习物理学的动力。
知识点一、功率
1、 定义:功与做功所用时间之比。
2、 物理意义:表示做功快慢的物理量。
3、 定义公式:P=W/t,使用该公式解题时,功W的单位:焦(J),时间t的单位:秒(s),功率P的单位:瓦(W)。
4、 单位:基本单位:W ,常用单位 kW,它们间的换算关系是:1kW=103W
5、功率和功是两个不同的概念。功率由物体所做的功和完成这个功所用的时间共同决定,物体做功越多,所用时间越少,其功率越大。所以,做功多,不一定做功快;反之,做功快,不一定做功多。
6、当物体在力 F 作用下以速度 v 做匀速直线运动时,则有 P=W/t=Fs /t=F v,
利用公式 P=F v 也可以直接计算出功率的大小;应用公式 P=F v 计算时,速度的单位必须是m/s,这样得出的功率单位才是W。
情景问题一:做功的判断
问题:同学在爬楼梯时,有哪些力在做功如何?
【角度1】功率
【典例1】甲机器的功率比乙机器的功率大,表示甲机器做功比乙机器 。某机器的功率是1.5kW,表示的物理意义是 。
【答案】 快 每秒钟机器做功1500J
【解析】[1]功率是指做功的快慢的物理量,甲机器的功率比乙机器的功率大,表示甲机器做功比乙机器快。
[2]功率的大小表示物体单位时间做的功,某机器的功率是1.5kW,表示的物理意义是每秒钟机器做功1500J。
【变式1-1】下面关于功率的几种说法中错误的是( )
A.做同样多的功,用的时间越多,功率越小
B.功率的单位以瓦特来命名
C.功率越大,做功就越快
D.一起爬楼梯,越快的同学,功率就越大
【答案】D
【解析】A.根据,做同样多的功,用的时间越多,功率越小,故A正确,不符合题意;
B.为了纪念瓦特,功率的单位以瓦特来命名,符号是W,故B正确,不符合题意;
C.功率表示做功的快慢,功率越大,做功就越快,故C正确,不符合题意;
D.一起爬楼梯,越快的同学用时越少,但做功多少未知,无法比较功率大小,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式1-2】下列关于功率的说法正确的是( )
A.物体做的功越多,功率就越大
B.机械的效率越高,功率就越大
C.物体做功越快,功率就越大
D.物体做功所用的时间越短,功率就越大
【答案】C
【解析】AD.根据可知,功率的大小与功和做功时间均有关系,因此物体做的功越多或物体做功所用的时间越短,功率不一定越大,故AD错误;
B.根据机械效率公式可知,机械效率的大小与功有关系,与功率无直接关系,故B错误;
C.功率是表示物体做功快慢的物理量,因此物体做功越快,功率就越大,故C正确。
故选C。
【变式1-3】甲、乙两个同学将同样多的物理作业本从一楼搬到三楼,所用时间分别为30s和40s。关于两个同学对作业本做功的情况,下列说法正确的是( )
A.甲同学做功多,甲、乙的功率相同 B.两个同学做功相同,乙的功率更大
C.两个同学做功相同,甲的功率更大 D.两个同学做功相同,功率也一样
【答案】C
【解析】甲乙两个同学要克服作业本的重力做功,由于作业本的重力相同,从一楼搬到三楼上升的高度也相同,由可知,两个同学做功相同;由可知,做功相同时,所用时间越短,功率越大,已知甲乙所用时间分别为30s和40s,所以甲的功率大,乙的功率小。故C正确,ABD错误。
故选C。
【角度2】功率与功的区别与联系
【典例2】使用机械做功时,下列说法正确的是( )
A.功率大的机器做功一定快 B.功率越大的机器做功时间越短
C.功率小的机器做功不一定慢 D.功率大的机器做功多
【答案】A
【解析】AC.电功率是表示物体做功快慢的物理量,电功率大,则物体做功快,电功率小,则物体做功慢,故A正确,C错误;
B.在做功相同时,电功率越大,做功的时间越短,不加前提条件就是错的,故B错误;
D.在相同时间内,功率大的物体做功多,不加前提条件就是错的,故D错误。
故选A。
【变式2-1】下列的说法中,正确的是( )
A.做功越多,功率越大 B.功率越大,机械效率越高
C.速度越大的物体,动能越大 D.做功越快,功率越大
【答案】D
【解析】A.由可知,做功越多,时间不确定,功率不一定越大,故A错误;
B.机械效率是有用功与总功的比值,功率表示做功快慢的物理量,功率越大,机械效率不一定越高,故B错误;
C.动能的大小与质量和速度有关,速度越大的物体,动能不一定越大,故C错误;
D.功率是表示做功快慢的物理量,做功越快,功率越大,故D正确。
故选D。
【变式2-2】机器甲、乙的功率分别为100W、80W,则下列说法中正确的是( )
A.机器甲的机械效率比乙大 B.机器甲的做功比乙快
C.机器甲做功比乙多 D.机器甲做功时间比乙多短
【答案】B
【解析】功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,表示做功越快,功率的大小与机械效率的大小、做功的多少以及做功时间长短无关,故ACD错误,B正确。
故选B。
【变式2-3】功率分别为100W和80W的两种机械,做功时,100W比80W的机械做功一定要 (选填“多”或“快”)一些。
【答案】快
【解析】功率是表示物体做功快慢的物理量,因此100W比80W的机械做功一定要快。
【角度3】功率的估算与计算
【典例3】下列人或物体的功率最接近1000W的是( )
A.家用电热水壶烧水时的功率
B.教室里一盏日光灯正常发光时的功率
C.复兴号高铁以350km/h速度行驶时,其动力车做功的功率
D.人骑自行车以5m/s速度在水平路面上匀速行驶时,人做功的功率
【答案】A
【解析】A.家用电热水壶的额定电流约4.5A,烧水时的功率P=UI=220V×4.5A=990W
接近1000W,故A符合题意;
B.教室里一盏日光灯正常发光时的功率约为40W,故B不符合题意;
C.高铁的牵引力约为6×104N,复兴号高铁的速度v=350km/h≈97.2m/s
由可知动力车做功的功率P=Fv=6×104N×97.2m/s≈6×106W
故C不符合题意;
D.人骑自行车的牵引力约为40N,由可知人骑自行车以5m/s速度在水平路面上匀速行驶时,人做功的功率P骑车=F骑车v骑车=40N×5m/s=200W
故D不符合题意。
故选A。
【变式3-1】引体向上是体育课健身项目之一,小明在30s内完成9个标准的引体向上,他引体向上的功率约为( )
A.6W B.60W C.600W D.6000W
【答案】B
【解析】中学生的质量约50kg,小明的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
完成一个引体向上,向上运动约0.5m,则克服重力做的功
W=Gh=500N×0.5m=250J
由题意可知,30s内做的总功
W总=9W=9×250J=2250J
则30s内克服重力做功的功率
接近60W,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式3-2】小明的质量是50kg,他背着2kg的书包从地面上到三楼的教室,用时10s,已知每层楼的高度均为4m。则小明在这段时间里做功的功率是 W。(g取)
【答案】416
【解析】每层楼的高度均为4m,从地面上到三楼的教室升高的高度为
从地面上到三楼,克服重力做的功为
小明在这段时间里做功的功率是
【变式3-3】如图所示,在东京奥运男子举重比赛中,我国运动员石智勇抓举起166kg的杠铃。根据照片估计,抓举成功过程中杠铃被举起的高度约为 m,石智勇对杠铃所做的功约为 J,若抓举过程用时2s,石智勇做功的功率约为 W。(g取10N/kg)
【答案】 1.75 2905 1452.5
【解析】[1]人的身高约为1.65m,因此根据照片估计,抓举成功过程中杠铃被举起的高度约1.75m。
[2]杠铃重力G=mg=166kg×10N/kg=1660N
石智勇对杠铃做的功W=Gh=1660N×1.75m=2905J
[3]石智勇举起杠铃的功率
【变式3-4】一艘货轮在长江某河段行驶,50s内匀速通过200m的路程,其牵引力为5×105N,求:
(1)牵引力做的功;
(2)牵引力的功率。
【答案】(1)1×108J
(2)2×106W
【解析】(1)牵引力做的功为
(2)牵引力的功率为
【角度4】功率的比值
【典例4】小明与妈妈进行爬山比赛,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1.5倍,妈妈所用的时间是小明的2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=l∶1 B.W1∶W2=2∶3
C.P1∶P2=3∶4 D.P1∶P2=1∶2
【答案】C
【解析】AB.由题意可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的1.5倍,妈妈所用的时间是小明的2倍,由W=Pt可得,妈妈和小明克服重力做的功之比为
故AB错误;
CD.由可得,妈妈和小明克服重力做的功的功率之比为
故C正确,D错误。
故选C。
【变式4-1】研究表明,爬楼梯消耗的热量相当于登山消耗的热量,还具有保持关节的灵活性和加强肠道蠕动等优点。妈妈和小红进行爬楼梯比赛,妈妈和小红的体重之比是2∶3,爬完相同楼高所用时间之比是3∶4,则妈妈和小红爬楼梯的功率之比是( )
A.2∶1 B.1∶2 C.8∶9 D.9∶8
【答案】C
【解析】妈妈和小红爬相同的楼梯,说明克服重力做功移动的距离相同,妈妈和小红的体重之比是2∶3,爬完相同楼高所用时间之比是3∶4,则妈妈和小红爬楼梯的功率之比为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式4-2】小明与小丽进行爬山比赛,他们都从平顶山山脚下走到山顶。小明的体重是小丽体重的2倍,小明所用的时间是小丽所用时间的3倍。若小明做功为W1,功率为P1,小丽做功为W2,功率为P2,则W1∶W2= ,P1∶P2= 。
【答案】 2:1 2:3
【解析】[1]小明与小丽做功之比为
[2]小明与小丽做功的功率之比为
【角度5】有关机车的功率问题
【典例5】一辆汽车的功率是70kW,当速度为72km/h时,发动机的牵引力是 N,当上坡时要换低速挡是为了 (选填“增大”或“减小”)牵引力。
【答案】 3500 增大
【解析】[1]汽车的速度为
发动机的牵引力为
[2]根据可知,功率一定时,上坡时要换低速挡减小速度可以增大牵引力。
【变式5-1】在汽车爬坡的时候要减速慢行,其原因是( )
A.为了使汽车的功率变大 B.为了增大牵引力
C.为了爬坡时更省力 D.为了使汽车更加省油
【答案】B
【解析】因为功率,可知在功率一定时,速度越小,牵引力越大,汽车上坡时,需要的牵引力大,所以汽车爬坡的时候要减速慢行,其原因是为了增大的牵引力。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式5-2】一辆新能源小汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶30km,发动机提供的牵引力是600N。则此过程中发动机的输出功率为 kW。当汽车需上坡时,一般为了增大牵引力,使汽车 (选填“加”或“减”)速。
【答案】 12 减
【解析】[1]根据功率的计算公式可知,发动机的输出功率为
[2]汽车的功率是不变的,根据知,在输出功率一定时,可以通过减小速度来增大牵引力。
【基础强化】
1.小聪家旁工地上有两台塔式起重机,对于它们工作时的说法正确的是( )
A.起重机吊起工件水平匀速移动时,拉力对工件做了功
B.工件在被匀速提升的过程中,机械能增加
C.功率大的起重机一定做功多
D.机械效率高的起重机功率大
【答案】B
【解析】A.起重机吊起工件水平匀速移动时,工件在拉力的方向上没有移动的距离,所以,拉力对工件不做功,故A错误;
B.工件在被匀速提升的过程中,质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,重力势能增大;由于机械能等于动能和重力势能之和,所以,工件的机械能增加,故B正确;
C.功率表示做功快慢的物理量,功率大的起重机做功快,但做功不一定多,故C错误;
D.机械效率是有用功与总功的比值,功率表示做功快慢的物理量,机械效率高的起重机功率不一定大,故D错误。
故选B。
2. 在跳绳比赛中,小明和小华想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),下列说法正确的是( )
A.跳绳快的功率一定大
B.跳绳的快慢相同,体重大的功率大
C.体重相同,跳的个数多的功率大
D.体重相同,跳的时间长的功率大
【答案】B
【解析】A.跳绳快通常意味着在相同时间内跳的次数更多,但不知道体重大小、所用时间多少,则无法比较功率大小,故A错误;
B.跳绳的快慢相同,体重大的,在相同时间里做的功多,功率大,故B正确;
CD.体重相同时,根据可知,频率越大功率越大,功率大小与跳的时间的长短、跳的个数多少无关,故CD错误。
故选B。
3.小玲用50N的水平推力将一个重80N的箱子水平推动了1m,所用时间为2.5s。小明又将这个箱子匀速提上了0.5m高的台阶,所用时间为2s。小玲、小明所做的功和做功的功率之间的大小关系是( )
A.; B.;
C.; D.;
【答案】B
【解析】小玲用50N的水平推力将一个重80N的箱子水平推动了1m,则小玲所做的功W1=F1s1=50N×1m=50J
所用时间为2.5s,小玲做功的功率
小明将这个箱子匀速提上了0.5m高的台阶,小明所做的功W2=Gh=80N×0.5m=40J
小明做功的功率
通过以上计算可知W1>W2,P1=P2,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.小红和爸爸一起爬楼梯,已知小红的质量小于爸爸的质量,小红和爸爸同时从一楼地面出发,结果小红先到达四楼家中。下列说法正确的是( )
A.爸爸比小红做功多,爸爸的功率大
B.爸爸比小红做功多,爸爸的功率小
C.爸爸比小红做功多,无法比较他们的功率大小
D.爸爸和小红在上楼过程中,动能在不断增大
【答案】C
【解析】功是力和在力的方向上移动的距离的乘积,即W=Fs。小红的重力小于爸爸的重力。他们都从一楼爬到四楼,克服重力上升的高度相同。根据W=Gh可以得出爸爸做的功比小红多。功率是功和时间的比值,即。虽然爸爸做的功比小红多,但是小红先到达四楼,说明小红用的时间比爸爸少。因此,不能判断谁的功率大。动能是物体由于运动而具有的能量,其大小与物体的质量及速度有关。小红和爸爸在上楼过程中,他们的速度是在不断变化的,由于不能确定他们的速度是如何变化的,所以不能确定他们的动能是如何变化的。 综上所述,故C正确,ABD错误。
故选C。
5.当汽车爬坡时,驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档,那么,在爬坡时减慢车速的目的是 。
【答案】增大牵引力
【解析】由公式P=Fv可推导出,即可得当功率为最大功率时,速度减小,牵引力增大,有利于汽车爬坡。
6.爷爷与小丽进行爬楼比赛,他们都从1楼上到6楼。爷爷的体重是小丽体重的2倍,爷爷所用的时间是小丽所用时间的3倍。若爷爷做功为,功率为,小丽做功为,功率为,则 , 。
【答案】 2∶1 2∶3
【解析】[1]爷爷与小丽所做功之比为
[2]爷爷与小丽所做功的功率之比为
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高的工作台,用时10s。起重机对施工材料做功 J,做功的功率是 W。
【答案】
【解析】[1]起重机对施工材料做的功
起重机做功的功率
7.在今年的巴黎奥运会中,中国选手邓丽娟、伍鹏先后在速度攀岩项目中摘银,这再次点燃了国内大众对攀岩项目的热情。如图所示,是一次攀岩比赛,若参赛选手的体重相同,完成比赛用时 (选填“多”或“少”)的运动员做功的功率更大;若参赛选手用时相同,体重较 (选填“大”或“小”)的运动员做功的功率更大。
【答案】 少 大
【解析】[1][2]根据可知,攀岩的高度相同,若她们的体重相同,完成比赛用时少的运动员做功的功率更大;若参赛选手用时相同,体重较大的运动员做功的功率更大。
【素养提升】
1.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,设全程为匀速运动,妈妈的体重是小明的1.2倍,妈妈所用的时间是小明的1.5倍,若妈妈克服重力做功为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=5∶4 B.W1∶W2=4∶5 C.P1∶P2=5∶4 D.P1∶P2=4∶5
【答案】D
【解析】AB.由题可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的1.2倍,即
由W=Gh可得,妈妈和小明克服重力做功之比为
故AB错误;
CD.妈妈所用的时间是小明的1.5倍,即
由可知,妈妈和小明克服重力做功的功率之比为
故C错误,D正确。
故选D。
2. 小丽和爸爸一起上山,小丽用了30min登上山顶,爸爸用了50min登顶,爸爸和小丽的体重之比为4∶3,则小丽与爸爸登上山顶时所做功的功率之比是( )
A.6∶4 B.5∶4 C.20∶9 D.2∶3
【答案】B
【解析】小丽登上山顶做的功
爸爸登上山顶做的功
小丽与爸爸登山时所做的功的功率之比
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.某工厂仓库里的叉车正将一捆玻璃运至汽车上,玻璃质量为500kg。转运时,玻璃首先被举高1.2m,再水平移动10m。(g取)
(1)整个过程中叉车提升玻璃做的功为多少?
(2)完成任务后叉车准备返程。叉车在平直的路面上由静止开始运动,通过测试获得其速度随时间变化的图像(图甲)和牵引力随时间变化的图像(图乙)。叉车匀速直行时,克服阻力做功的功率为多少?
【答案】(1)6000J;
(2)1200W
【解析】(1)玻璃的重力为
整个过程中叉车提升玻璃做的功为
(2)由图甲可知,7~12s叉车做匀速直线运动,速度为,由图乙可知,7~12s内牵引力为,汽车做匀速直线运动时,处于平衡状态,阻力等于牵引力,即
则叉车匀速直行时,牵引力做功的功率
4.如图所示,2024年5月8日,我国完全自主设计建造的第三艘航空母舰“福建舰”成功完成了为期8天的首航试行任务,顺利返回上海江南造船厂码头。已知在某海域航行过程中,“福建舰”发动机的输出功率为,以的速度匀速直线行驶了。求该过程中:
(1)“福建舰”发动机所做的功为多少?
(2)“福建舰”受到的阻力为多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)“福建舰”发动机所做的功为
(2)发动机提供的牵引力为
“福建舰”匀速直线行驶,受到的阻力与牵引力是平衡力,大小相等
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