11.2 功率（专项训练）-2024-2025学年八年级下学期物理同步题型分组专项训练（人教版2024）

11.2功率 1、功率定义：物体在 ，在物理学中用字母P表示。 2、功率意义：物理学中，用功率来表示 。 3、功率公式：功率=功/时间，即。 4、功率单位：国际单位： ；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W。 5、做功快慢比较： （1）方法一：做相同的功，比较不同的物体 ，所用时间短的物体做功快。 （2）方法二：取相同的时间，比较不同的物体所做功的多少，做功多的物体做功快。 6、计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）。 （1）推导：由，联立W=Fs，得==Fv。 由该公式可知： 。 （2）应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 1 功率的概念与单位 1．下面关于功率的几种说法中正确的是（　　） A．做功所用的时间越多，功率越小 B．功率越大，做功就越多 C．在相同的时间里，做功越多，功率越大 D．做功所用的时间越少，功率越小 2．当两台机器正常工作时，功率大的机器与功率小的机器相比（　　） A．做功一定多 B．做功不可能相同 C．相同的时间内做功一定多 D．做相同的功所用的时间一定多 3. 甲和乙两台机械，甲的功率为162kW，乙的功率为128kW，下列正确的是（　　） A．甲一定比乙做功多 B．乙一定比甲做功多 C．甲一定比乙做功快 D．甲做功时间一定比乙更短 4．甲机器的功率为200瓦，乙机器的功率为100瓦，两台机器正常工作时，下列说法中正确的是（　　） A．甲机器做功一定比乙机器多 B．甲机器做功可能比乙机器少 C．甲机器做功可能比乙机器慢 D．甲机器做功时间一定比乙机器少 5. 物理学中有很多单位都是用物理学家的名字命名的，如功率的单位就是用 　　的名字命名的；若某物体做功的功率为50W，则该功率值的物理意义是 　　。 6. 在物理学中，我们会用“速度”表示物体运动的快慢，会用“　　”描述物体做功的快慢，那么，想用“冷却速度”来表示物体冷却的快慢，则可以将“冷却速度”定义为：某种物体 　　降低的温度叫做冷却速度。 7.关于力、距离、功和功率的关系，下列说法正确的是 A．力越大，功率越大 B．距离越长，功率越大 C．做功越多，功率越大 D．做功越快，功率越大 8．下列说法正确的是 (     ) A．做功越多,功率一定越大 B．做功时间越短,功率一定越大 C．功率是单位时间内完成的功 D．省力的机械功率一定大 9．关于功和功率的理解，下列说法正确的是（  ） A．作用在物体上的力越大，做的功越多 B．物体通过的距离越长，对物体做的功越多 C．功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率越大 D．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快 10．下列关于功和功率的说法中，正确的是（　　） A．物体做功时间越短，功率越大 B．物体做功越多，功率越大 C．物体做功越快，功率越大 D．物体做功时间越长，做功越多，功率就越大 11．下列有关功和功率的说法中正确的是（　　） A．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功 B．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功 C．做功越多，功率越大 D．做功用时越长，功率越大 2 比较做功快慢的方法的关系 12．学习了功率的知识后，甲和乙两位同学想测量自己通常情况下爬楼的功率，他们测量前设计了如下问题，请你帮忙补充完整。 （1）实验原理： ； （2）需要的测量器材有磅秤、 、 ； （3）为了更好实验，两位同学设计的实验方案如下，其中多余的是 ； A．测出自身的质量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．测出上楼所用的时间t E．算出上楼功率P （4）甲和乙都觉得测功率需要多次实验求平均值，主要目的是为了 ，他们给出了以下2种方法： 甲：每天测1次自己正常爬楼的功率，一星期后把测得的所有值取平均值； 乙：在2h内不间断地爬楼n次，最后求出n次爬楼的平均值。 （5）其中， ，（选填“甲”或“乙”）同学求得的值能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率，若换用另一种方法，最终求得的值将比通常情况下的功率值 （选填“偏大”或“偏小”） 13．某同学研究物体做功的快慢与哪些因素有关，他选用三台电动机匀速提升重物，发现电动机甲做功最快，乙其次，丙最慢，分别将每次吊运重物的牵引力和速度记录在三个表格中。 表一  甲                                    表二  乙                        表三  丙 序号 牵引力（牛） 速度（米/秒） 序号 牵引力（牛） 速度（米/秒） 序号 牵引力（牛） 速度（米/秒） 1 2 4 4 2 3 7 2 2 2 4 2 5 4 1.5 8 4 1 3 8 1 6 8 0.75 9 8 0.5 ①分析比较实验序号1、4、7或2、5、8或3、6的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是 ； ②分析比较实验序号 的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当速度相同时，牵引力越大，物体做功越快； ③进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论： （a）分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可初步得出： ； （b）分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出： 。 14．某班同学进行登楼比赛如图，看谁做功快，甲、乙、丙三位同学记录了自己从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下面表格中，然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。 学生 学生体重（牛） 楼梯的高度（米） 登楼做的功（焦耳） 所用时间（秒） 甲 500 3 1500 5 乙 500 3 1500 7.5 丙 600 6 3600 12 （1）分析比较以上实验数据，可以得出甲、乙两同学相比，做功较快的是 。判断的理由是 。 （2）分析比较以上实验数据，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，则要比较的是 来确定哪位同学做功快。因此为了比较做功的快慢，引入了物理量 。 15．测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验： （1）已提供的器材是体重秤和皮尺，还需要的器材是 ； 下表是两位同学的实验数据： 实验次数 同学 做功时间（秒） 做功（焦） 1 甲 30 6000 2 甲 60 120007 3 乙 30 4000 4 乙 50 6000 （2）比较实验次数1和3可得到：当 相同时，做的功越多，做功越快； （3）比较实验次数 可知：当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快； （4）当他们做功多少和做功时间均不相同时， ，做功越快。因此，为了比较两位同学做功的快慢，应该在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是 ，为此物理学中引入了一个新的物理量叫 。 3 比较功率的大小 16．（2023秋•阎良区期末）老张乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时，所受重力做功分别为W1和W2，重力的功率分别为P1和P2，则下列说法正确的是（　　） A．W1＝W2 B．W1＞W2 C．P1＜P2 D．P1＝P2 17．（2023秋•志丹县期末）如图是两名运动员以相同速度从地面举起相同质量杠铃的情景，下列判断正确的是（　　） A．甲做功时间长，功率大 B．乙做功时间短，功率小 C．两人做功与功率均不等 D．两人仅做功的功率相等 18．（2023春•杭锦后旗校级月考）物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是（　　） A．F1＝F2；P1＜P2 B．F1＝F2；P1＞P2 C．F1＞F2；P1＞P2 D．F1＜F2；P1＞P2 19．（2023春•镇平县月考）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法正确的是（　　） A．沿斜面AB推动更省力 B．沿斜面CD推动，工人克服货物重力做的功更多 C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同 D．沿两斜面推动货物到顶端，工人克服货物重力做的功一样多 20．（2023秋•舒城县期末）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s﹣t关系如图，下列说法正确的是（　　） A．物体20s时的速度大于8s时的速度 B．0～12s拉力做的功小于12～24s拉力做的功 C．0～12s拉力做功的功率大于12～24s拉力做功的功率 D．0～12s物体所受的拉力小于12～24s物体所受的拉力 20．（2023春•虞城县月考）如图所示，质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上，AB＝BC，木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C，AB过程中加速运动，BC过程中匀速运动，下列说法中正确的是（　　） A．木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力 B．木块通过AB段时间等于通过BC段的时间 C．水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功 D．水平拉力F在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率 用甲、乙两台机器分别将同一重物G提升到同一高度，物体的运动过程的s-t图像如图所示，则两台机器做的功W甲 W乙，两台机器做功的功率大小P甲 P乙（前两空均选填“大于”、“等于”或“小于”。若甲、乙做功之比为5∶3，所用时间之比为4∶9，则两台机器的功率之比为 。4 和的应用 22．现有30包大米，总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上10m高处的库房，由图可知他可以提供的最大功率为 W；为尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬 包，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是 s．（g＝10N/kg）    23．小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了9m高的四楼到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为 J，他所做总功的功率是 W。 24．物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1∶F2和P1∶P2分别为（　　） A．3∶5；9∶25 B．1∶1；3∶5 C．3∶5；3∶5 D．5∶3；1∶1 25．一辆质量2t的汽车，在平直公路上以额定功率100kW从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动20s关闭发动机，滑行156.25m停下。其v﹣t图像如图所示。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10N/kg）求： （1）整个过程中发动机所做的功的大小； （2）汽车运动的最大速度v； （3）整个过程中克服阻力所做的功的大小。 26．近年来，房车自驾游渐渐的成为旅游的新趋势，这种旅游方式能让游客真正的回归自然、亲近自然，在旅途中享受自由、我国制造的“长城”房车（如图所示）的总重为，在一段平直公路上匀速行驶了56km，受到的阻力为车重的0.1倍。求： （1）该房车牵引力所做的功； （2）若该房车的总功率，该房车以20m/s的速度匀速行驶，求此时该房车的牵引力。 27．电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。如图所示，某车有关数据如下表所示，在一次测试过程中，该车以额定功率在水平面上6分钟内匀速直线行驶了8千米。求： 车辆类型 电动车 电池类型 磷酸铁锂电池 续航里程 80千米 整车质量 1500千克 额定功率 100千瓦 （1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功为多少焦？ （2）该车受到的水平阻力为多少牛？ 28．（2024•庐江县一模）如图所示，物块在水平拉力F＝6N作用下，沿水平桌面匀速直线运动，10s运动了80cm。求： （1）拉力F做的功； （2）拉力F的功率。 29．（2024•安定区校级开学）随着我国经济的不断增长，国防力量也在加强，我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接。根据某航母的主要参数值计算：（g＝10N/kg，ρ海水＝1.03×103kg/m3） 航母总质量（包括舰载飞机） 6×107kg 功率 147200kW 每架舰载飞机的质量 5150kg 满载吃水深度 10.0m 每架舰载飞机与甲板的总接触面积 5000cm2 满载排水量 67000t 航母正常航行速度 54km/h 舰长飞行甲板 300m 航母以正常航行速度行驶时所受阻力 3.6×108N 舰宽 70m 求：（1）该舰满载时所受浮力有多大？ （2）求每架舰载飞机对甲板的压强和该舰满载时舰底所受海水的压强有多大？ （3）若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地，行驶了540km。求此过程中航母牵引力的功率。 30．（2024•安岳县校级模拟）如图为共享单车——“小黄人”，小健同学骑着“小黄人”在一段平直的公路上匀速行驶了300m，用时1min，若自行车的质量为30kg，小健的质量为60kg，受到的阻力为重力的0.02倍，与地面的总接触面积为3×10﹣3m2，求： （1）自行车行驶的速度； （2）骑行时地面受到的压强； （3）小健骑行时的功率。 31．（2024•泌阳县一模）郑州市为减少新型冠状病毒的滋生蔓延，城管部门在夜间对高风险城区道路集中开展了雾炮车喷洒消毒作业（如图所示）。某型号雾炮车空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱。为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子面积约为100cm2。解答下列问题： （1）雾炮车匀速前进喷洒过程中，在2.4km的路段上用时20min，则雾炮车的平均速度是多少？ （2）当水箱中消毒液的深度为1m时，排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大？（消毒液的密度为0.8×103kg/m3） （3）若雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍，则雾炮车空载时在水平地面上匀速行驶2.4km，牵引力做的功为多大？（g取10N/kg） （4）如图所示，当雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，雾炮车发动机的输出功率如何变化？为什么？ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 11.2功率 1、功率定义：物体在 单位时间内所做的功叫功率 ，在物理学中用字母P表示。 2、功率意义：物理学中，用功率来表示 物体做功的快慢 。 3、功率公式：功率=功/时间，即。 4、功率单位：国际单位： 瓦（W），1W=1J/s ；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W。 5、做功快慢比较： （1）方法一：做相同的功，比较不同的物体 所用的时间 ，所用时间短的物体做功快。 （2）方法二：取相同的时间，比较不同的物体所做功的多少，做功多的物体做功快。 6、计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）。 （1）推导：由，联立W=Fs，得==Fv。 由该公式可知： 在功率P一定时，力F与速度v成反比 。 （2）应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 1 功率的概念与单位 1．下面关于功率的几种说法中正确的是（　　） A．做功所用的时间越多，功率越小 B．功率越大，做功就越多 C．在相同的时间里，做功越多，功率越大 D．做功所用的时间越少，功率越小 【答案】C 【详解】AD．功率的大小等于功与时间的比值，仅仅知道时间长短而不知做功多少，无法判断功率大小，故AD错误； B．根据公式W=Pt可知，做功多少等于功率和时间的乘积，仅仅知道功率大而不知时间长短，无法判断做功多少，故B错误； C．根据公式可知，在相同的时间里，做功越多，功率越大，故C正确。 故选C。 2．当两台机器正常工作时，功率大的机器与功率小的机器相比（　　） A．做功一定多 B．做功不可能相同 C．相同的时间内做功一定多 D．做相同的功所用的时间一定多 【答案】C 【解答】解：当两台机器正常工作时，功率大的机器与功率小的机器相比，根据W＝Pt可知：在相同的时间内，功率大的机器所做的功多，故C正确，ABD错误。 故选：C。 3. 甲和乙两台机械，甲的功率为162kW，乙的功率为128kW，下列正确的是（　　） A．甲一定比乙做功多 B．乙一定比甲做功多 C．甲一定比乙做功快 D．甲做功时间一定比乙更短 【答案】C 【详解】功率表示做功的快慢。已知甲的功率大于乙的功率，说明甲做功比乙快，功率大小与两台机械做功的多少、工作时间长短无关，故C正确。 故选C。 4．甲机器的功率为200瓦，乙机器的功率为100瓦，两台机器正常工作时，下列说法中正确的是（　　） A．甲机器做功一定比乙机器多 B．甲机器做功可能比乙机器少 C．甲机器做功可能比乙机器慢 D．甲机器做功时间一定比乙机器少 【答案】B 【详解】功率是用来描述做功快慢的物理量，功率小的机械长时间做功也可以做较多的功，功率大的机械短时间做功也可能很小。功率大的机械做功一定比功率小的机械快。如果做相同的功，功率大的做功所需要的时间较短。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5. 物理学中有很多单位都是用物理学家的名字命名的，如功率的单位就是用 　瓦特　的名字命名的；若某物体做功的功率为50W，则该功率值的物理意义是 　该物体每秒做功50J　。 【答案】瓦特；该物体每秒做功50J。 【解答】解：为了纪念瓦特做出的重大贡献，把他的名字作为了功率的单位； 某物体做功的功率为50W＝50J/s，则该功率值的物理意义是该物体每秒做功50J。 故答案为：瓦特；该物体每秒做功50J。 6. 在物理学中，我们会用“速度”表示物体运动的快慢，会用“　功率　”描述物体做功的快慢，那么，想用“冷却速度”来表示物体冷却的快慢，则可以将“冷却速度”定义为：某种物体 　单位时间内　降低的温度叫做冷却速度。 【答案】功率；单位时间内。 【解答】解：“速度”表示物体运动的快慢；功率描述物体做功的快慢； “冷却速度”定义为：某种物体单位时间内降低的温度叫做冷却速度。 故答案为：功率；单位时间内。 7.关于力、距离、功和功率的关系，下列说法正确的是 A．力越大，功率越大 B．距离越长，功率越大 C．做功越多，功率越大 D．做功越快，功率越大 【答案】D 【详解】A选项，因为，若是物体没有在力的方向上没有移动一段距离，则力不做功，也就没有功率，故A错误． B选项，根据知，功率的大小与距离无关，故B错误． C选项，物体单位时间所做的功叫做功率，其表达式为．功率大小不仅与做功多少有关，还与做功时间有关，故C错误． D选项，物体单位时间所做的功叫做功率，做功越快，即单位时间做功越多，则功率越大，故D正确． 8．下列说法正确的是 (     ) A．做功越多,功率一定越大 B．做功时间越短,功率一定越大 C．功率是单位时间内完成的功 D．省力的机械功率一定大 【答案】C 【详解】A. B. 根据知，功率与做功的多少与时间两个物理量有关，当做功越多时，或时间越短时,功率不一定大，故AB错误； C. 功率是单位时间内完成的功，即表示做功的快慢，故C正确； D. 机械是否省力与功率没有关系，故D错误； 故选C． 9．关于功和功率的理解，下列说法正确的是（  ） A．作用在物体上的力越大，做的功越多 B．物体通过的距离越长，对物体做的功越多 C．功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率越大 D．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快 【答案】D 【详解】A．功是力与距离的乘积，作用在物体上的力越大，做的功不一定越多，故A错误； B．功是力与距离的乘积，物体通过的距离越长，对物体做的功不一定越多，故B错误； C．由公式可知，不知道功的多少，时间短，功率不一定大，故C错误； D．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故D正确。 故选D。 10．下列关于功和功率的说法中，正确的是（　　） A．物体做功时间越短，功率越大 B．物体做功越多，功率越大 C．物体做功越快，功率越大 D．物体做功时间越长，做功越多，功率就越大 【答案】C 【详解】A．做功时间越短，所做的功多少不确定，功率大小不确定，故A错误； B．做功越多，但是时间不确定，功率不一定大，故B错误； C．功率是单位时间内做的功的多少，表示做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故C正确； D．物体做功时间越长，做功越多，功与时间的比值不一定大，功率不一定大，故D错误。 故选C。 11．下列有关功和功率的说法中正确的是（　　） A．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功 B．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功 C．做功越多，功率越大 D．做功用时越长，功率越大 【答案】A 【详解】A．用水平力推着购物车前进，购物车在水平推力的方向上移动了距离，则推车的力做了功，故A正确； B．把水桶从地面上提起来，水桶在力的方向上移动了距离，则提水桶的力做了功，故B错误； CD．功率是表示做功快慢的物理量，功率的大小同时取决于做功多少和所用时间，单方面从做功多少、单方面从所用时间长短来比较功率大小是错误的，故CD错误。 故选A。 2 比较做功快慢的方法的关系 12．学习了功率的知识后，甲和乙两位同学想测量自己通常情况下爬楼的功率，他们测量前设计了如下问题，请你帮忙补充完整。 （1）实验原理： ； （2）需要的测量器材有磅秤、 、 ； （3）为了更好实验，两位同学设计的实验方案如下，其中多余的是 ； A．测出自身的质量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．测出上楼所用的时间t E．算出上楼功率P （4）甲和乙都觉得测功率需要多次实验求平均值，主要目的是为了 ，他们给出了以下2种方法： 甲：每天测1次自己正常爬楼的功率，一星期后把测得的所有值取平均值； 乙：在2h内不间断地爬楼n次，最后求出n次爬楼的平均值。 （5）其中， ，（选填“甲”或“乙”）同学求得的值能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率，若换用另一种方法，最终求得的值将比通常情况下的功率值 （选填“偏大”或“偏小”） 【答案】 刻度尺 秒表 B 减小误差 甲 偏小 【详解】（1）[1]上楼的过程就是克服重力做功的过程，爬楼的功率 所以该实验的原理是。 （2）[2][3]由实验原理可知，需要称量人的质量m、测量楼梯的高度h和上楼需要的时间t，所以需要的测量器材除了磅秤，还需要刻度尺和秒表。 （3）[4]由可知，实验需要测出人自身的质量m、测出楼梯竖直高度h和上楼所用的时间t，计算出上楼功率P，不需要测出楼梯的总长度，所以测量楼梯的总长度L的步骤是多余的，故ACDE不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）[5]在测量功率的实验中，多次测量的目的是减小误差，求出做功的功率。 （5）[6][7]乙同学的方案是在2h内不间断地爬楼n次，由于在多次爬楼的过程中人会感到疲惫，爬楼需要的时间可能会相对增长，则计算得出的功率会偏小。甲同学的方案是每天测1次自己正常爬楼的功率，一星期后把测得的所有值取平均值，减小了体力损耗带来的误差，所以甲同学求得的值能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率。 13．某同学研究物体做功的快慢与哪些因素有关，他选用三台电动机匀速提升重物，发现电动机甲做功最快，乙其次，丙最慢，分别将每次吊运重物的牵引力和速度记录在三个表格中。 表一  甲                                    表二  乙                        表三  丙 序号 牵引力（牛） 速度（米/秒） 序号 牵引力（牛） 速度（米/秒） 序号 牵引力（牛） 速度（米/秒） 1 2 4 4 2 3 7 2 2 2 4 2 5 4 1.5 8 4 1 3 8 1 6 8 0.75 9 8 0.5 ①分析比较实验序号1、4、7或2、5、8或3、6的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是 ； ②分析比较实验序号 的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当速度相同时，牵引力越大，物体做功越快； ③进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论： （a）分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可初步得出： ； （b）分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出： 。 【答案】 牵引力相同时，吊车速度越大，吊车做功越快 2、7或3、8 当牵引力和速度的乘积相同时，做功快慢相同 当牵引力和速度的乘积越大时，做功越快 【详解】①[1]已知电动机甲做功最快，乙其次，丙最慢，比较1与4与7或2与5与8或3与6的数据，结合速度大小可知：牵引力相同时，吊车做功越慢的原因是吊车速度变小了，所以可得结论是：牵引力相同时，吊车速度越大，吊车做功越快。 ②[2]实验序号2、7或3、8中速度相同，而牵引力不同，结合已知条件，故分析比较实验序号2、7或3、8中的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当速度相同时，牵引力越大，物体做功越快。 ③[3]分析表一、表二或表三中的数据可知，在牵引力和吊车速度都不一样的情况下，做功的快慢是一样的，求出牵引力和速度的乘积可以发现，乘积是相同的，由此得出：当牵引力和速度的乘积相同时，做功快慢相同。 [4]综合分析表一、表二和表三，可以发现表二、表三中牵引力和速度的乘积是不同的，而做功的快慢也是不同的（电动机甲做功最快，乙其次，丙最慢），由此得出：当牵引力和速度的乘积越大时，做功越快。 14．某班同学进行登楼比赛如图，看谁做功快，甲、乙、丙三位同学记录了自己从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下面表格中，然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。 学生 学生体重（牛） 楼梯的高度（米） 登楼做的功（焦耳） 所用时间（秒） 甲 500 3 1500 5 乙 500 3 1500 7.5 丙 600 6 3600 12 （1）分析比较以上实验数据，可以得出甲、乙两同学相比，做功较快的是 。判断的理由是 。 （2）分析比较以上实验数据，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，则要比较的是 来确定哪位同学做功快。因此为了比较做功的快慢，引入了物理量 。 【答案】 甲 做相同的功时，甲做功时间短 功与时间的比值 功率 【详解】（1）[1][2]甲、乙两位同学做的功相同，而乙同学用时7.5s、甲同学用时5s，所以甲的功率大。 （2）[3][4]乙、丙两位同学登楼做的功和所用时间不同，要想确定哪位同学做功快，应比较功与时间的比值的大小，即比较功率的大小。 15．测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验： （1）已提供的器材是体重秤和皮尺，还需要的器材是 ； 下表是两位同学的实验数据： 实验次数 同学 做功时间（秒） 做功（焦） 1 甲 30 6000 2 甲 60 120007 3 乙 30 4000 4 乙 50 6000 （2）比较实验次数1和3可得到：当 相同时，做的功越多，做功越快； （3）比较实验次数 可知：当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快； （4）当他们做功多少和做功时间均不相同时， ，做功越快。因此，为了比较两位同学做功的快慢，应该在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是 ，为此物理学中引入了一个新的物理量叫 。 【答案】 秒表 所用时间 1和4 单位时间内做的功越多 做功/做功时间（焦/秒） 功率 【详解】（1）[1]人上楼时的功率 实验需要测出人的质量m、楼的高度h、上楼需要的时间t，需要的实验器材是体重秤、皮尺、秒表。 （2）[2]比较实验次数1和3的数据，做功时间都是30s，甲同学做功6000J，乙同学做功4000J，分析数据可知，当所用时间相同时，做的功越多，做功越快。 （3）[3]比较实验次数1和4的数据，甲、乙同学做功都是6000J，甲同学做功时间30s，乙同学做功时间50s，分析数据可知，当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快。 （4）[4]当做功的多少和时间均不相同时，算出功和时间的比值进行比较，即单位时间内做的功越多，做功越快。 [5][6]为此物理学中引入了一个新的物理量叫功率，功率表示物体做功的快慢，故在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是功率。 3 比较功率的大小 16．（2023秋•阎良区期末）老张乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时，所受重力做功分别为W1和W2，重力的功率分别为P1和P2，则下列说法正确的是（　　） A．W1＝W2 B．W1＞W2 C．P1＜P2 D．P1＝P2 【答案】A 【解答】解：老张乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时，根据W＝Gh可知，老张所受重力做功大小相同； 坐电梯下楼用时短，根据P＝可知，坐电梯下楼的功率大。 故选：A。 17．（2023秋•志丹县期末）如图是两名运动员以相同速度从地面举起相同质量杠铃的情景，下列判断正确的是（　　） A．甲做功时间长，功率大 B．乙做功时间短，功率小 C．两人做功与功率均不等 D．两人仅做功的功率相等 【答案】D 【解答】解：由题知，两人举起的杠铃质量相同，根据G＝mg可知两杠铃的重力相等，即G甲＝G乙， 由图可知，两杠铃被举起的高度h甲＞h乙， 根据W＝Gh可知，甲对杠铃做的功大于乙对杠铃做的功； 两杠铃被举起的高度h甲＞h乙，而两运动员举起杠铃的速度相同，由速度公式可知甲做功时间较长； 两运动员举起杠铃的速度相同，且两杠铃的重力相等，则根据P＝＝＝Gv可知，两人做功的功率相等； 故选项ABC错误，D正确。 故选：D。 18．（2023春•杭锦后旗校级月考）物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是（　　） A．F1＝F2；P1＜P2 B．F1＝F2；P1＞P2 C．F1＞F2；P1＞P2 D．F1＜F2；P1＞P2 【答案】A 【解答】解：由图甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小， 由图乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为4m/s； 两次都是匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力，故推力大小都等于摩擦力大小，根据摩擦力大小的影响因素可知摩擦力大小没变，故受到的水平推力F1＝F2； 已知v甲＜v乙，由P＝＝＝Fv可得，两次推力的功率P1＜P2， 故A正确，BCD错误。 故选：A。 19．（2023春•镇平县月考）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法正确的是（　　） A．沿斜面AB推动更省力 B．沿斜面CD推动，工人克服货物重力做的功更多 C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同 D．沿两斜面推动货物到顶端，工人克服货物重力做的功一样多 【答案】D 【解答】解：A、沿斜面CD推动更省力，因为CD斜面的倾斜角度更小，故A错误； BD、由W＝Gh可知，G与h均相等，所以斜面CD推动和AB推动，工人克服货物重力做的功相等，故B错误，D正确； C、由P＝可知，W相同，时间的大小不确定，所以沿两个斜面推货物，工人克服货物重力做功的功率不一定相同，故C错误。 故选：D。 20．（2023秋•舒城县期末）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s﹣t关系如图，下列说法正确的是（　　） A．物体20s时的速度大于8s时的速度 B．0～12s拉力做的功小于12～24s拉力做的功 C．0～12s拉力做功的功率大于12～24s拉力做功的功率 D．0～12s物体所受的拉力小于12～24s物体所受的拉力 【答案】C 【解答】解： A、由s﹣t图象可知，0～12s和12s～24s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～12s物体通过的路程是6m，12～24s物体通过的路程为2m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，所以0～12s过程中的速度大于12～24s过程中的速度，即物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误； D、0～12s和12s～24s物体以不同的速度做匀速直线运动，由二力平衡条件可知拉力都等于摩擦力；同一物体对水平面压力不变，接触面的粗糙程度不变，则两过程中物体受到的摩擦力相等，所以0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，故D错误； B、由上述解答可知，0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，物体0～12s通过的路程大于12～24s通过的路程，由W＝Fs可知，0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，故B错误； C、因为0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，且两段时间相同，所以根据P＝可知，0～12s拉力做功的功率大于12s～24s拉力做功的功率，故C正确。 故选：C。 20．（2023春•虞城县月考）如图所示，质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上，AB＝BC，木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C，AB过程中加速运动，BC过程中匀速运动，下列说法中正确的是（　　） A．木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力 B．木块通过AB段时间等于通过BC段的时间 C．水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功 D．水平拉力F在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率 【答案】C 【解答】解： A、木块在AB段做加速运动，木块受力不平衡，则木块受到的摩擦力小于水平拉力的大小，即fAB＜F； 木块在BC段做匀速运动，此时木块受力平衡，则木块受到的摩擦力大小等于水平拉力的大小，即fBC＝F； 因水平拉力F大小不变，所以木块在AB段受到的摩擦力小于木块在BC段的摩擦力，故A错误； BD、由题知，木块在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，整个过程中速度的变化是连续的（即在BC段木块是以到达B点时的速度做匀速运动），所以木块在AB段的平均速度小于BC段的速度；AB＝BC，根据v＝可知，木块通过AB段时间小于通过BC段的时间；拉力F是恒力，则根据公式P＝＝＝Fv可知，水平拉力在AB段的功率小于在BC段的功率，但木块在AB段和BC段的速度大小关系无法确定，根据速度公式可知，无法比较木块运动的时间大小关系，故BD错误； C、木块在AB段和BC段运动的距离相等，拉力F是恒力，则根据W＝Fs可知，水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功，故C正确。 故选：C。 4 和的应用 21. 用甲、乙两台机器分别将同一重物G提升到同一高度，物体的运动过程的s-t图像如图所示，则两台机器做的功W甲 W乙，两台机器做功的功率大小P甲 P乙（前两空均选填“大于”、“等于”或“小于”。若甲、乙做功之比为5∶3，所用时间之比为4∶9，则两台机器的功率之比为 。 【答案】 等于 大于 15∶4 【详解】[1][2]用甲、乙两台机器分别将同一重物G提升到同一高度，根据公式W=Pt可知，两台机器做的功W甲等于W乙；由图像可知，将物体提升同一高度，甲用的时间小于乙用的时间，根据公式可知，两台机器做功的功率大小P甲大于P乙。 [3]两台机器的功率之比为 22．现有30包大米，总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上10m高处的库房，由图可知他可以提供的最大功率为 W；为尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬 包，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是 s．（g＝10N/kg）    【答案】 50 3 450 【详解】[1]图中曲线最高点的坐标为（15，50），即当搬运的物体质量为15kg时，人搬动物体的功率（输出）最大为50W。 [2]30包大米，总质量为150kg，由于搬动物体所需要做的总功是一定的，由若要在最短时间内搬完，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，即每次搬运3包大米。 [3]每次搬运的大米的重力G＝mg＝15kg×10N/kg＝150N 克服重力做的功W＝Gh＝150N×10m＝1500J 则每次上楼所用的时间t＝＝＝30s 则一个来回需要的时间是30s+15s＝45s 搬30包大米需要10个来回，所以所用时间一共是45s×10＝450s 23．小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了9m高的四楼到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为 J，他所做总功的功率是 W。 【答案】 360 24 【详解】[1]小勇在水平路面上行走时，对书包的作用力竖直向上，此过程对书包做功为0J。在登楼时，将书包提升所做的功为W=G书包h＝40N×9m＝360J 即他在回家的过程中对书包所做的功为360J。 [2]他在回家的过程中克服自身重力所做的功为W′＝G人h＝600N×9m＝5400J 他克服重力所做的总功为W总＝360J+5400J＝5760J 总时间为t＝3min+1min＝4min＝240s 他所做总功的功率为 24．物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1∶F2和P1∶P2分别为（　　） A．3∶5；9∶25 B．1∶1；3∶5 C．3∶5；3∶5 D．5∶3；1∶1 【答案】B 【详解】ACD．因为两次都是做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力大小都等于摩擦力大小，物体对接触面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则物体所受的摩擦力不变，故受到的水平推力为F1=F2，因此F1∶F2=1∶1，故ACD不符合题意； B．由图象甲可知，第一次物体的速度大小 由v-t图象乙可知，第二次物体的速度大小v乙=5m/s，由可得，两次推力的功率之比，故B符合题意。 故选B。 25．一辆质量2t的汽车，在平直公路上以额定功率100kW从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动20s关闭发动机，滑行156.25m停下。其v﹣t图像如图所示。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10N/kg）求： （1）整个过程中发动机所做的功的大小； （2）汽车运动的最大速度v； （3）整个过程中克服阻力所做的功的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）整个过程中发动机所做的功 （2）汽车以最大速度做匀速直线运动，此时受力平衡，牵引力等于阻力，即 汽车运动的最大速度 （3）匀速直线运动时移动的距离 整个过程中移动的距离 整个过程中克服阻力所做的功 答：（1）整个过程中发动机所做的功的大小为； （2）汽车运动的最大速度为； （3）整个过程中克服阻力所做的功的大小为。 26．近年来，房车自驾游渐渐的成为旅游的新趋势，这种旅游方式能让游客真正的回归自然、亲近自然，在旅途中享受自由、我国制造的“长城”房车（如图所示）的总重为，在一段平直公路上匀速行驶了56km，受到的阻力为车重的0.1倍。求： （1）该房车牵引力所做的功； （2）若该房车的总功率，该房车以20m/s的速度匀速行驶，求此时该房车的牵引力。 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）房车匀速行驶时牵引力等于阻力，故牵引力为F1=f=3×104N×0.1=3×103N 该房车牵引力所做的功为 （2）此时该房车的牵引力为 答：（1）该房车牵引力所做的功； （2）此时该房车的牵引力为。 27．电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。如图所示，某车有关数据如下表所示，在一次测试过程中，该车以额定功率在水平面上6分钟内匀速直线行驶了8千米。求： 车辆类型 电动车 电池类型 磷酸铁锂电池 续航里程 80千米 整车质量 1500千克 额定功率 100千瓦 （1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功为多少焦？ （2）该车受到的水平阻力为多少牛？ 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功 （2）汽车受到的牵引力 当该车做匀速直线运动时，它受到的阻力与牵引力相互平衡，则它受到的阻力 答：（1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功为； （2）该车受到的水平阻力为。 28．（2024•庐江县一模）如图所示，物块在水平拉力F＝6N作用下，沿水平桌面匀速直线运动，10s运动了80cm。求： （1）拉力F做的功； （2）拉力F的功率。 【答案】（1）拉力F做的功为4.8J； （2）拉力F的功率为0.48W。 【解答】解：（1）拉力F做的功：W＝Fs＝6N×80×10﹣2m＝4.8J； （2）拉力F的功率：P＝＝＝0..48W。 答：（1）拉力F做的功为4.8J； （2）拉力F的功率为0.48W。 29．（2024•安定区校级开学）随着我国经济的不断增长，国防力量也在加强，我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接。根据某航母的主要参数值计算：（g＝10N/kg，ρ海水＝1.03×103kg/m3） 航母总质量（包括舰载飞机） 6×107kg 功率 147200kW 每架舰载飞机的质量 5150kg 满载吃水深度 10.0m 每架舰载飞机与甲板的总接触面积 5000cm2 满载排水量 67000t 航母正常航行速度 54km/h 舰长飞行甲板 300m 航母以正常航行速度行驶时所受阻力 3.6×108N 舰宽 70m 求：（1）该舰满载时所受浮力有多大？ （2）求每架舰载飞机对甲板的压强和该舰满载时舰底所受海水的压强有多大？ （3）若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地，行驶了540km。求此过程中航母牵引力的功率。 【答案】（1）该舰满载时所受浮力为6×108N； （2）求每架舰载飞机对甲板的压强和该舰满载时舰底所受海水的压强分别为1.03×105Pa、1.03×105Pa： （3）此过程中航母牵引力的功率为5.4×109W 【解答】解：（1）航母总重力：G1＝m1g＝6×107kg×10N/kg＝6×108N， 由漂浮条件可知，航母受到的浮力为：F浮＝G1＝6×108N； （2）舰载飞机对甲板的压力：F＝G2＝m2g＝5150kg×10N/kg＝5.15×104N； 舰载飞机对甲板的压强：p＝＝＝1.03×105Pa； 航母满载吃水深度为10.0m，舰底受到的压强为：p＝ρgh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×10.0m＝1.03×105Pa； （3）航母在匀速行驶，根据二力平衡可得：F牵＝f＝3.6×108N， 牵引力的功率：P＝F牵v＝3.6×108N×m/s＝5.4×109W。 答：（1）该舰满载时所受浮力为6×108N； （2）求每架舰载飞机对甲板的压强和该舰满载时舰底所受海水的压强分别为1.03×105Pa、1.03×105Pa： （3）此过程中航母牵引力的功率为5.4×109W。 30．（2024•安岳县校级模拟）如图为共享单车——“小黄人”，小健同学骑着“小黄人”在一段平直的公路上匀速行驶了300m，用时1min，若自行车的质量为30kg，小健的质量为60kg，受到的阻力为重力的0.02倍，与地面的总接触面积为3×10﹣3m2，求： （1）自行车行驶的速度； （2）骑行时地面受到的压强； （3）小健骑行时的功率。 【答案】（1）自行车行驶的速度为5m/s； （2）骑行时地面受到的压强为3×105Pa； （3）小健骑行时的功率为90W。 【解答】解：（1）自行车行驶的速度： v＝＝＝5m/s； （2）骑行时自行车对地面的压力等于人和车的总重力为： F＝G总＝（m人+m车）g＝（60kg+30kg）×10N/kg＝900N， 自行车对地面的压强为： p＝＝＝3×105Pa； （3）因为小健骑自行车在平直公路上匀速行驶，所以牵引力F牵等于阻力f，即F牵＝f＝0.02G总＝18N， 则骑行时的功率为： P＝＝＝F牵v＝18N×5m/s＝90W。 答：（1）自行车行驶的速度为5m/s； （2）骑行时地面受到的压强为3×105Pa； （3）小健骑行时的功率为90W。 31．（2024•泌阳县一模）郑州市为减少新型冠状病毒的滋生蔓延，城管部门在夜间对高风险城区道路集中开展了雾炮车喷洒消毒作业（如图所示）。某型号雾炮车空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱。为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子面积约为100cm2。解答下列问题： （1）雾炮车匀速前进喷洒过程中，在2.4km的路段上用时20min，则雾炮车的平均速度是多少？ （2）当水箱中消毒液的深度为1m时，排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大？（消毒液的密度为0.8×103kg/m3） （3）若雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍，则雾炮车空载时在水平地面上匀速行驶2.4km，牵引力做的功为多大？（g取10N/kg） （4）如图所示，当雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，雾炮车发动机的输出功率如何变化？为什么？ 【答案】（1）雾炮车的平均速度是7.2km/h； （2）排水孔盖子受到消毒液的压力为80N； （3）牵引力所做的功为1.2×107J； （4）雾炮车发动机的输出功率逐渐减小；因为雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，车的速度不变，车的重力减小，对路面的压力减小，故车受到的摩擦力减小，根据二力平衡条件可知，车受到的牵引力减小，所以根据P＝Fv知，雾炮车发动机的输出功率逐渐减小。 【解答】解： （1）雾炮车的平均速度：v＝＝＝7.2km/h； （2）排水孔盖子受到消毒液的压强：p＝ρ消毒液gh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1m＝8×103Pa， 由p＝可得，排水孔盖子受到消毒液的压力：F＝pS＝8×103Pa×100×10﹣4m2＝80N； （3）雾炮车空载时的重力：G＝mg＝10×103kg×10N/kg＝1×105N， 匀速行驶时受到的阻力：f＝0.05G＝0.05×1×105N＝5000N， 因为匀速行驶，所以雾炮车受到的牵引力：F牵＝f＝5000N， 牵引力所做的功：W＝F牵s＝5000N×2.4×103m＝1.2×107J； （4）雾炮车发动机的输出功率逐渐减小；因为雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，车的速度不变，车的重力减小，对路面的压力减小，故车受到的摩擦力减小，根据二力平衡条件可知，车受到的牵引力减小，所以根据P＝Fv知，雾炮车发动机的输出功率逐渐减小。 答：（1）雾炮车的平均速度是7.2km/h； （2）排水孔盖子受到消毒液的压力为80N； （3）牵引力所做的功为1.2×107J； （4）雾炮车发动机的输出功率逐渐减小；因为雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，车的速度不变，车的重力减小，对路面的压力减小，故车受到的摩擦力减小，根据二力平衡条件可知，车受到的牵引力减小，所以根据P＝Fv知，雾炮车发动机的输出功率逐渐减小。 学科网（北京）股份有限公司 $$