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物理 八年级下册 人教版
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第十一章 功和机械能
第2节 功率
第2课时 功率的测量及推导式P=Fv的应用
1.(2分)课外实践中,八年级一班的同学开展“测量爬楼功率”的活动,以下步骤不必要的是 ( )
A.用体重计测出质量
B.用皮尺测出楼梯长度
C.用秒表测出爬楼时间
D.用皮尺测出楼梯高度
B
2.(4分)学习了功率的知识后,小刚想粗略地测算自己在单杆上做引体向上运动时的功率,如图所示。
(1)实验中依据的原理是(写公式)___________。
(2)需要的测量工具:体重计、秒表、_________。
(3)小刚测出了自己的质量为m,连续做引体向上n次所用的时间t,并测出自己每做一次引体向上时_____________,则他做引体向上时功率的表达式是___________。
刻度尺
升高的高度h
3.(2分)汽车爬坡时要采用低速挡上坡,这样做是为了( )
A.增大汽车惯性 B.增大汽车的冲力
C.增大汽车功率 D.增大汽车牵引力
4.(2分)三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶,甲沿上坡路,乙沿水平路,丙沿下坡路,则关于三辆车的功率的说法正确的是( )
A.甲车的功率最大
B.丙车的功率最大
C.三辆车的功率一样大
D.条件不足,无法比较
D
C
5.(2分)在平直高速公路上,甲、乙两车以不同的速度匀速行驶,若甲、乙两车牵引力的功率之比为2∶3,牵引力之比为4∶5,则甲、乙两车的速度之比为( )
A.8∶15 B.15∶8 C.6∶5 D.5∶6
6.(3分)在自驾游时,小明观察到小汽车的时速表达到了90 km/h,若小汽车和小明一家人的总重为1.5×104 N,在平直的公路上匀速行驶时,小汽车受到的阻力为车重的0.2倍,那么小汽车发动机提供的动力为_________N,发动机的输出功率为______kW,10 min内发动机做功为___________J。
D
3×103
75
4.5×107
7.(2分)某辆汽车输出功率恒定时,汽车受到牵引力F与速度 v的关系图象正确的是( )
B
一、选择题(每小题2分,共4分)
8.一辆收割机以固定的功率在甲、乙两块地上工作,在甲地上匀速前进800 m用时2 min,在乙地上匀速前进600 m用时1.5 min,则此收割机在甲、乙两地工作时受到的阻力之比为( )
A.3∶4 B.4∶3 C.1∶1 D.2∶3
9.(双选)一辆卡车以7.2 km/h的速度匀速直线行驶0.5 h,若卡车的功率恒为20 kW,则下列说法正确的是( )
A.它在0.5 h做功3.6×107 J
B.它受到的阻力为106 N
C.在0.5 h内前进的路程是3.6 km
D.它在1 s内做20 J的功
C
AC
二、填空题(每空1分,共5分)
10.一台拖拉机以30 kW的功率匀速耕地,其速度为3.6 km/h,这台拖拉机耕地时的牵引力为 _________ N,这台拖拉机每小时所做的功为 __________ J。有一头牛,它耕地的功率是0.3 kW,这台拖拉机以30 kW的功率工作2 h所做的功由这头牛来完成,需要 ______ h。
3×104
1.08×108
200
11.(德阳中考)无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机,机身总质量2 kg,小李操作该无人机先以1.2 m/s的速度沿竖直方向匀速上升48 m,接着又以2 m/s的速度沿水平方向匀速飞行80 m,无人机在上升过程中需要克服重力做功 ________ J,在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 _____ W。
960
12
三、综合应用题(9分)
12.质量为2 t的汽车,在平直公路上以额定功率80 kW从静止开始运动,经15 s运动200 m恰好达到最大速度,接着匀速运动25 s关闭发动机,滑行100 m停下。vt图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍,(g取10 N/kg)求:
(1)全程中汽车所受阻力的大小。
(2)整个过程中发动机做的功。
(3)汽车的最大速度vm。
(4)全程中汽车的平均速度。
13.(2分)(漯河期末)用弹簧测力计两次水平拉同一木块,使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.木块两次匀速直线运动的速度:v1<v2
B.木块两次受到的拉力:F1>F2
C.木块两次所受拉力做功功率:P1>P2
D.相等时间内两次拉力做功:W1<W2
C
22
3.78×108
8.4×104
P= eq \f(W,t)
P= eq \f(nmgh,t)
解:(1)全程中汽车所受的阻力:
f=0.2G=0.2mg=0.2×2×103 kg×10 N/kg=4×103 N。
(2)由题意可知,整个过程中发动机的工作时间t=40 s,且在这段时间内发动机的功率不变,由P= eq \f(W,t) 可得,整个过程中发动机做的功:W=Pt=80×103 W×40 s=3.2×106 J。
(3)因汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,汽车的牵引力F=f=4×103 N,由P= eq \f(W,t) = eq \f(Fs,t) =Fv可得,汽车的最大速度:vm= eq \f(P,F) = eq \f(80×103 W,4×103 N) =20 m/s。
(4)匀速运动的路程:s2=vmt=20 m/s×25 s=500 m,则全程中汽车的平均速度:v= eq \f(s总,t总) = eq \f(s1+s2+s3,t1+t2+t3) = eq \f(200 m+500 m+100 m,15 s+25 s+10 s) =16 m/s。
14.(3分)(安阳期末)03P型水陆坦克是我国推出的新型水陆坦克,它具有良好的陆上和水上机动能力。该坦克的总质量为22 t,配备发动机的最大功率为420 kW,发动机提供的牵引力恒定。若它在湖泊中以18 km/h的最大速度沿直线匀速航行15 min,试计算该坦克排开水的体积为 ______ m3,在这个过程中发动机做的功为____________ J,受到的阻力为 __________ N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
$$