11.2 功率(考点训练)(6大题型)-2024-2025学年八年级物理下册同步考点解析与训练(人教版2024)
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内容正文:
11.2 功率
11.2 功率 1
题型01 功率的概念、估算 1
题型02 功率的计算 2
题型03 比较功率的大小 4
题型04 功率比值的计算 5
题型05 功率与图像问题 6
题型06 功率的测量 7
题型01 功率的概念、估算
1.(24-25八年级下·河南·随堂练习)一台机器的功率是750W,它表示的意义是( )
A.这台机器做功750J B.这台机器在1min内做功750J
C.这台机器在1s内做功750W D.这台机器在1s内做功750J
2.(23-24八年级下·四川遂宁·期末)下列物理量的符号和国际单位,对应错误的是( )
A.速度v-m/s B.质量m-kg C.密度ρ-kg/m3 D.功率P-J
3.(24-25九年级上·江苏淮安·期中)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
4.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)如图所示,两位同学正在爬楼梯,若他们爬相同的楼层,下列说法正确的是( )
A.体重大的一定做功慢 B.体重小的做功一定少
C.用时短的做功一定快 D.用时长的一定做功多
5.(24-25九年级上·广西柳州·期中)甲起重机的功率小于乙起重机的功率,当两台机器正常工作时,下列说法正确的是( )
A.甲起重机比乙起重机做功慢 B.甲起重机比乙起重机做功快
C.甲起重机比乙起重机做功用时短 D.甲起重机比乙起重机做功少
6.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.功率跟时间成反比,所以只要时间短,功率就大
B.甲每小时做的功比乙多,甲的功率就比乙大
C.功率大的机器比功率小的机器做的功多
D.由可知,功率跟功成正比,所以只要做的功多,功率就大
题型02 功率的计算
7.(24-25八年级下·河南·课后作业)一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是 W。(g取10N/kg)
8.(2025·山东济南·一模)AI机器人逐渐改变了我们的生活,如图所示为我国自主研发的某款人形机器人,身高1.65m,质量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0.9m。此过程中机器人对箱子所做的功为 ,对箱子所做的功的功率为 。
9.(2025·湖南永州·二模)湖南炎陵县柰李在每年7月下旬至8月上旬成熟,果形似桃,汁多味甜,品质极优。小明和爸爸一起搬运柰李,他们分别抱着一箱柰李从一楼上到二楼仓库,每箱柰李质量均为,楼层高。小明用时较长,则小明对这箱柰李做功 J。此次搬运中,小明的爸爸用时,则他对柰李做功的功率为 (取)。
10.(2025·重庆开州·一模)一辆质量为600kg的消防机器人,以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min,行驶过程中机器人受到的阻力为车重的0.02倍。则消防机器人1min行驶的路程为 m;牵引力做功的功率为 W。
11.(2025八年级下·全国·专题练习)某型号汽车的发动机的额定功率为,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N。在额定功率下,当汽车在水平路面上匀速直线行驶时,发动机所提供的牵引力大小为 N,汽车行驶10min牵引力所做的功为 J,汽车行驶速度为 m/s。
12.(24-25九年级上·广西柳州·期中)电动载人飞行汽车频频试飞,投入商业运行后可以极大地降低人们的通行时间。某款飞行汽车,最大设计飞行速度为200km/h,以最大飞行速度飞行时,发动机的输出功率为50kW,则飞行汽车飞行过程中受到的阻力为 N。
13.(2025·四川成都·二模)如图所示,某款机器人重800N,在某次测试中,该机器人先用100N的力在2s内将箱子匀速抬高1m,随后托着箱子在水平地面上以恒定速度运动20s,前进30m,已知该机器人受到的阻力为其对地面压力的0.05倍,求:
(1)机器人对箱子做的功;
(2)机器人在水平地面上运动时牵引力做功的功率。
14.(2025·安徽阜阳·二模)北京时间2025年3月16日,在土耳其举行的国际自盟场地自行车国家杯女子争先赛中,我国选手以全胜成绩夺得金牌。该选手匀速通过某长度为1km的平直赛段用时50s,她与自行车受到地面的阻力是受到的总重力的,已知她与自行车的总质量为80kg。求在此赛段:(g取10N/kg)
(1)该选手与自行车受到的阻力;
(2)该选手克服阻力做功的功率。
题型03 比较功率的大小
15.(24-25九年级上·陕西渭南·期末)如图是女子攀岩大赛的比赛情景,当两位选手都登顶后,体重越大的选手做功越 (选填“多”或“少”);最先登上峰顶的选手做功 (选填“一定”或“可能”)最快。
16.(2025·江西·一模)2025春晚《秧BOT》震撼来袭,如图所示。机器人甲和乙将完全相同的手绢提升相同的高度,其中甲用时20s,乙用时30s,则它们做功的大小W甲 ,功率大小P甲 P乙(均选填“>”“<”或“=”)
17.(24-25九年级上·江苏常州·期中)如图所示,物体在相同大小的推力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动了相同的距离s,所用时间分别为1t、2t、3t。该过程中力F做的功之比为 ,其功率、、中最大的是 。
18.(24-25八年级下·全国·课后作业)一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B、C两点,如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离,则下列说法中正确的是( )
A.小球在下落过程中受力平衡
B.小球在下落过程中重力做功
C.小球所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功
D.小球所受的重力在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率
19.(24-25九年级上·江苏淮安·期末)如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A.W1<W2、P1=P2 B.W1>W2、P1=P2
C.W1=W2、P1>P2 D.W1=W2、P1=P2
题型04 功率比值的计算
20.(24-25九年级上·江苏连云港·期中)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 , 。
21.(24-25八年级上·陕西渭南·阶段练习)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,爬完相同楼高所用时间之比是,则妈妈和小红爬楼梯的功率之比是( )
A. B. C. D.
22.(24-25九年级上·广西柳州·期中)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3∶2,爬完相同楼高所用时间之比是4∶3,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
23.(24-25九年级上·江苏淮安·阶段练习)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。妈妈和小冉进行爬楼梯比赛,妈妈和小冉的体重之比是2∶1,爬完相同楼高所用时间之比是3∶2,则妈妈和小冉爬楼梯的功率之比是( )
A.2∶1 B.3∶1 C.4∶3 D.3∶4
24.(24-25九年级上·江西·阶段练习)暑假期间,小明和爸爸走红色之旅,一起去登井冈山。小明与爸爸登上同一座山顶所花时间之比为4∶5,且爸爸的体重是小明的1.5倍,则小明与爸爸登山时所做功的功率之比为( )
A.2∶3 B.5∶6 C.3∶2 D.6∶5
题型05 功率与图像问题
25.(2025九年级下·四川达州·学业考试)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力F随时间t变化的规律如图乙所示,速度v随时间t变化的规律如图丙所示,则在0~2s的过程中物体所受摩擦力为 N;在2~4s的过程中,物体克服摩擦力做功的功率为 W;在4~6s的过程中拉力F所做的功为 J。
26.(2025·上海·二模)小华乘坐电梯从家中下楼,其s-t图像如图所示,该电梯在20s内通过的路程为 m。若小华重600N,则在此过程中,他的重力做功 J,功率 W。
27.(22-23八年级下·四川南充·期中)小明家的汽车以60kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图所示,则在0~10s时间内,轿车发动机做功 J;轿车在第15s时受到的阻力是 N。
28.(24-25八年级下·河南·单元测试)如图甲所示,重8N的铁块吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,下列说法错误的是( )
A.在0-2s内铁块做匀速运动 B.在2-6s内铁块经过的路程为12m
C.在2-6s内拉力F做的功为120J D.在2-6s内拉力F的功率是30W
29.(2025·安徽亳州·一模)两次水平拉动同一物体,在同一水平面上都做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图像如图所示。根据图像,下列判断错误的是( )
A.两次物体运动的速度
B.两次物体所受的拉力
C.0-8s两次拉力对物体所做的功
D.0-8s两次拉力对物体做功的功率
题型06 功率的测量
30.(24-25八年级下·全国·单元测试)引体向上是同学们经常做的一项健身运动,如图所示,小星同学能连续做10个规范的引体向上动作。综合实践活动小组的同学想估测小星同学做10个规范动作时的功率。
(1)所需要的测量器材有体重计、 和 ;
(2)下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格,表格a处应填上: ;(表格第二行空格不需要填写数据)
小星的质量/kg
a
总时间t/s
功率P/W
(3)小星同学做引体向上的功率表达式P= (利用表中物理量的符号表示);
(4)新考法:在实验后反思交流中,小天同学提出也可以通过记下1min内做引体向上的次数来测量做引体向上的功率的大小,小天提出的测量方式与综合实践活动小组的测量方式相比,你觉得哪个更好?并简述理由: 。
31.(24-25九年级上·广东东莞·阶段练习)跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。
(1)用磅秤测量出 (填物理量名称及对应字母);
(2)估测自己平均每次跳起的 (人的重心上升的高度);
(3)用计时器记录跳n次所用的 (填物理量名称及对应字母);
(4)小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P= (用以上的字母表示);
(5)若两位同学想比较跳绳的平均功率(设两人跳起的平均高度相同), 则 ;
A.跳的时间短的功率大 B.相同时间完成相同次数,体重大的功率大
C.体重相同,跳的时间长的功率大 D.条件不足,无法比较
(6)跳绳能让人体各个器官得到充分的锻炼,若跳绳者的质量为50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示,根据所给条件可算出此跳绳者在 1min内运动员总共跳绳 次(g=10N/kg)。
32.(24-25九年级上·广东惠州·期中)学习了功率的知识后,小科和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动:
(1)他需要的测量工具分别是:测量身体质量m的 、测量爬楼的高度h的卷尺和测量时间t的 。(填写测量器材)
(2)利用以上所测物理量计算功率的表达式是P= 。
(3)测得小科的质量是50kg,他从一楼登上三楼(每层楼高3m)用了20s的时间,则小明登楼的功率是 W。(g取10N/kg)
(4)小科要和小华比赛看谁先从一楼爬到六楼,于是两人同时开始向上爬,结果小科先到六楼,小华后到六楼,已知他俩的体重相同,他俩做的功 大,功率 大。(两空均选填“小华”“小科”或“一样”)
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11.2 功率
11.2 功率 1
题型01 功率的概念、估算 1
题型02 功率的计算 3
题型03 比较功率的大小 6
题型04 功率比值的计算 9
题型05 功率与图像问题 11
题型06 功率的测量 14
题型01 功率的概念、估算
1.(24-25八年级下·河南·随堂练习)一台机器的功率是750W,它表示的意义是( )
A.这台机器做功750J B.这台机器在1min内做功750J
C.这台机器在1s内做功750W D.这台机器在1s内做功750J
【答案】D
【详解】功率是指做功快慢的物理量,在数值上等于单位时间内所做的功,所以功率是750W表示这台机器在1s内所做的功为750J,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(23-24八年级下·四川遂宁·期末)下列物理量的符号和国际单位,对应错误的是( )
A.速度v-m/s B.质量m-kg C.密度ρ-kg/m3 D.功率P-J
【答案】D
【详解】A.速度是表示物体运动快慢的物理量,其国际单位是m/s,常用单位有km/h等,故A正确,不符合题意;
B.质量表示物体所含物质的多少,其国际单位是kg,常用单位有g、t等,故B正确,不符合题意;
C.密度表示单位体积的某种物质的质量,其国际单位是kg/m3,常用单位有g/cm3等,故C正确,不符合题意;
D.功率指的是物体在单位时间内所做的功,其国际单位是W,故D错误。符合题意。
故选D。
3.(24-25九年级上·江苏淮安·期中)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
【详解】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。
4.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)如图所示,两位同学正在爬楼梯,若他们爬相同的楼层,下列说法正确的是( )
A.体重大的一定做功慢 B.体重小的做功一定少
C.用时短的做功一定快 D.用时长的一定做功多
【答案】B
【详解】AC.功率的大小表示做功的快慢,根据功率的定义式可知,功率的大小等于做功的多少与所花时间的比值,只看体重大小或者用时长短无法判断功率的大小,即无法判断做功的快慢,故AC错误;
BD.两位同学正在爬楼梯,他们爬相同的楼层,即上升的高度h相同,根据重力做功的计算公式可得,体重大的做功一定多,由于不知道两位同学做功的功率大小,所以无法通过用时长短来判断做功的多少,故B正确,D错误。
故选B。
5.(24-25九年级上·广西柳州·期中)甲起重机的功率小于乙起重机的功率,当两台机器正常工作时,下列说法正确的是( )
A.甲起重机比乙起重机做功慢 B.甲起重机比乙起重机做功快
C.甲起重机比乙起重机做功用时短 D.甲起重机比乙起重机做功少
【答案】A
【详解】AB.功率是表示做功快慢的物理量,功率大说明做功快;因为甲起重机的功率小于乙起重机的功率所以甲比乙做功慢,故A正确,B错误;
C.根据,做功大小未知,所以无法比较甲乙做功所用的时间,故C错误;
D.根据,时间未知,所以无法比较做功的多少,故D错误。
故选A。
6.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.功率跟时间成反比,所以只要时间短,功率就大
B.甲每小时做的功比乙多,甲的功率就比乙大
C.功率大的机器比功率小的机器做的功多
D.由可知,功率跟功成正比,所以只要做的功多,功率就大
【答案】B
【详解】AD.由 知道,功率的大小与做功的多少和做功的时间有关,故AD错误;
B.已知甲做的功多,乙做的功少,做功的时间相同,根据功率计算公式可知甲的功率比乙的功率大,故B正确;
C.功率是表示物体做功快慢的物理量,不是表示做功的多少,故C错误。
故选B。
题型02 功率的计算
7.(24-25八年级下·河南·课后作业)一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是 W。(g取10N/kg)
【答案】120
【详解】做的功为
则这个人在这段时间内的功率为
8.(2025·山东济南·一模)AI机器人逐渐改变了我们的生活,如图所示为我国自主研发的某款人形机器人,身高1.65m,质量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0.9m。此过程中机器人对箱子所做的功为 ,对箱子所做的功的功率为 。
【答案】 90J 45W
【详解】[1]根据功的计算公式W=Fs(其中W表示功,F表示力,s表示在力的方向上移动的距离),已知机器人对箱子的作用力F=100N,箱子在竖直方向上移动的距离s=0.9m,将其代入公式可得W=Fs=100N×0.9m=90J
[2]功率的计算公式为(其中P表示功率,W表示功,t表示做功所用的时间)。机器人对箱子做的功W=90J,做功时间t=2s,将其代入公式可得
9.(2025·湖南永州·二模)湖南炎陵县柰李在每年7月下旬至8月上旬成熟,果形似桃,汁多味甜,品质极优。小明和爸爸一起搬运柰李,他们分别抱着一箱柰李从一楼上到二楼仓库,每箱柰李质量均为,楼层高。小明用时较长,则小明对这箱柰李做功 J。此次搬运中,小明的爸爸用时,则他对柰李做功的功率为 (取)。
【答案】 450 30
【详解】[1]小明对这箱柰李做的功为
[2]小明和爷爷抱的柰李质量相同,升高的高度相同,他们做的功相同,此次搬运中,小明的爸爸用时15 s ,则他对柰李做功的功率为
10.(2025·重庆开州·一模)一辆质量为600kg的消防机器人,以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min,行驶过程中机器人受到的阻力为车重的0.02倍。则消防机器人1min行驶的路程为 m;牵引力做功的功率为 W。
【答案】 180 360
【详解】[1]机器人1min行驶的路程
[2]机器人做匀速直线运动,所受的牵引力等于阻力为
牵引力做功的功率
11.(2025八年级下·全国·专题练习)某型号汽车的发动机的额定功率为,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N。在额定功率下,当汽车在水平路面上匀速直线行驶时,发动机所提供的牵引力大小为 N,汽车行驶10min牵引力所做的功为 J,汽车行驶速度为 m/s。
【答案】 1600 2.4×107 25
【详解】[1]汽车在水平路面上匀速直线行驶时,汽车处于平衡状态,汽车发动机所提供的牵引力等于汽车受到的阻力,所以发动机所提供的牵引力大小为1600N。
[2]发动机的额定功率为,汽车行驶10min牵引力所做的功为
[3]由
可得,汽车行驶速度
12.(24-25九年级上·广西柳州·期中)电动载人飞行汽车频频试飞,投入商业运行后可以极大地降低人们的通行时间。某款飞行汽车,最大设计飞行速度为200km/h,以最大飞行速度飞行时,发动机的输出功率为50kW,则飞行汽车飞行过程中受到的阻力为 N。
【答案】900
【详解】根据题意,由公式可得飞行汽车飞行过程中受到的阻力为
13.(2025·四川成都·二模)如图所示,某款机器人重800N,在某次测试中,该机器人先用100N的力在2s内将箱子匀速抬高1m,随后托着箱子在水平地面上以恒定速度运动20s,前进30m,已知该机器人受到的阻力为其对地面压力的0.05倍,求:
(1)机器人对箱子做的功;
(2)机器人在水平地面上运动时牵引力做功的功率。
【答案】(1)100J
(2)67.5W
【详解】(1)机器人对箱子施加的力是竖直向上的,将箱子匀速抬高1m,因此在竖直方向上对箱子做功,则机器人对箱子做的功为
(2)用100牛的力将箱子匀速向上抬高,此时箱子处于平衡状态,箱子受到的重力和向上的提力是一对平衡力、大小相等,则箱子所受的重力为
机器人在水平地面上运动时对地面的压力为
机器人在水平地面上匀速运动,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,则牵引力为
已知机器人在水平地面上以恒定速度运动20s,前进30m,则水平方向的速度为
机器人在水平地面上运动时牵引力做功的功率为
14.(2025·安徽阜阳·二模)北京时间2025年3月16日,在土耳其举行的国际自盟场地自行车国家杯女子争先赛中,我国选手以全胜成绩夺得金牌。该选手匀速通过某长度为1km的平直赛段用时50s,她与自行车受到地面的阻力是受到的总重力的,已知她与自行车的总质量为80kg。求在此赛段:(g取10N/kg)
(1)该选手与自行车受到的阻力;
(2)该选手克服阻力做功的功率。
【答案】(1)16N
(2)320W
【详解】(1)该选手与自行车受到的阻力为
(2)速度为
则该选手克服阻力做功的功率
题型03 比较功率的大小
15.(24-25九年级上·陕西渭南·期末)如图是女子攀岩大赛的比赛情景,当两位选手都登顶后,体重越大的选手做功越 (选填“多”或“少”);最先登上峰顶的选手做功 (选填“一定”或“可能”)最快。
【答案】 多 可能
【详解】[1]从山脚到峰顶的过程中,同学们上升的高度是相同的,根据公式W=Fs=Gh可知,体重越大(含装备)越大的队员,做功越多。
[2]因为最先登上峰顶的同学的体重(含装备)未知,由 知道,功率的大小无法比较,则最先登上峰顶的同学做功可能最快。
16.(2025·江西·一模)2025春晚《秧BOT》震撼来袭,如图所示。机器人甲和乙将完全相同的手绢提升相同的高度,其中甲用时20s,乙用时30s,则它们做功的大小W甲 ,功率大小P甲 P乙(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 = >
【详解】[1]完全相同的手绢,则重力相等,提升相同的高度,根据W=Gh可知,做功相等,即W甲=W乙。
[2]由题知,甲用时少于乙用时,则根据可知,它们做功功率的大小关系为P甲>P乙。
17.(24-25九年级上·江苏常州·期中)如图所示,物体在相同大小的推力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动了相同的距离s,所用时间分别为1t、2t、3t。该过程中力F做的功之比为 ,其功率、、中最大的是 。
【答案】 P甲
【详解】[1]功等于力与在力的方向上移动的距离的乘积,即W=Fs。在这个问题中,物体在相同大小的推力F的作用下,分别在三种不同的表面上移动了相同的距离s。因此,根据功的计算公式,我们可以得出在三种情况下力F做的功都是Fs,所以功之比为
[2]由可知,做功相同时,所用时间超短,功率就越大,所以P甲最大。
18.(24-25八年级下·全国·课后作业)一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B、C两点,如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离,则下列说法中正确的是( )
A.小球在下落过程中受力平衡
B.小球在下落过程中重力做功
C.小球所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功
D.小球所受的重力在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率
【答案】B
【详解】A.小球在下落过程中,速度越来越大,其运动状态发生改变,受力不平衡,故A错误;
B.小球在下落过程中受到重力作用,且在重力方向上有距离,故重力做功,故B正确;
C.根据功的计算公式W=Fs,小球所受的重力不变,移动的距离相等,故重力在AB段做的功等于在BC段做的功,故C错误;
D.根据公式,小球所受的重力在AB段做功等于在BC段做的功,但在BC段的时间小,故重力在AB段的功率小于在BC段做功的功率,故D错误。
故选B。
19.(24-25九年级上·江苏淮安·期末)如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A.W1<W2、P1=P2 B.W1>W2、P1=P2
C.W1=W2、P1>P2 D.W1=W2、P1=P2
【答案】D
【详解】由题知,两次用的力大小相等,物体力的作用下移动的距离相同,根据W=Fs可知,该力在此过程中所做功的大小W1=W2;因为两次用的时间相同,所以根据可知,两次做功的功率P1=P2。故ABC错误,D正确。
故选D。
题型04 功率比值的计算
20.(24-25九年级上·江苏连云港·期中)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
【详解】[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
21.(24-25八年级上·陕西渭南·阶段练习)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,爬完相同楼高所用时间之比是,则妈妈和小红爬楼梯的功率之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】已知妈妈和小红的体重之比是,爬完相同楼高所用时间之比是,由可知,
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
22.(24-25九年级上·广西柳州·期中)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3∶2,爬完相同楼高所用时间之比是4∶3,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】D
【详解】楼梯的功率为
则妈妈和小红爬楼梯的功率之比为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
23.(24-25九年级上·江苏淮安·阶段练习)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。妈妈和小冉进行爬楼梯比赛,妈妈和小冉的体重之比是2∶1,爬完相同楼高所用时间之比是3∶2,则妈妈和小冉爬楼梯的功率之比是( )
A.2∶1 B.3∶1 C.4∶3 D.3∶4
【答案】C
【详解】两人爬同一楼梯,高度相同,妈妈和小冉爬楼梯的功率之比
故选C。
24.(24-25九年级上·江西·阶段练习)暑假期间,小明和爸爸走红色之旅,一起去登井冈山。小明与爸爸登上同一座山顶所花时间之比为4∶5,且爸爸的体重是小明的1.5倍,则小明与爸爸登山时所做功的功率之比为( )
A.2∶3 B.5∶6 C.3∶2 D.6∶5
【答案】B
【详解】小明与爸爸登上同一座山顶所花时间之比为4∶5,设小明所用时间为4t,则爸爸所用时间为5t;爸爸的体重是小明的1.5倍,设小明的体重为2G,则爸爸的体重为3G,则小明与爸爸登山时所做功的功率之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
题型05 功率与图像问题
25.(2025九年级下·四川达州·学业考试)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力F随时间t变化的规律如图乙所示,速度v随时间t变化的规律如图丙所示,则在0~2s的过程中物体所受摩擦力为 N;在2~4s的过程中,物体克服摩擦力做功的功率为 W;在4~6s的过程中拉力F所做的功为 J。
【答案】 3 15 5
【详解】[1]由图丙可知,在2~4s内,物体做匀速滑动,由图乙可知,在2~4s内,拉力F=3N,此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力f=F=3N
0~2s内物体仍加速滑动,与接触面的粗糙程度不变,压力大小不变,所以在0~2s的过程中物体所受摩擦力为3N。
[2]由丙图可知,在2~4s内,物体运动的速度v=5m/s,由速度公式可得,物体运动的距离s=vt=5.0m/s×2s=10m
物体克服摩擦力所做的功为W=fs=3N×10m=30J
物体克服摩擦力做功的功率为
[3]由乙图可知,在4~6s的过程中,拉力F′=1N;由丙图可知,4~6s的过程中,物体运动的路程为
所以在4~6s的过程中拉力F所做的功为W′= F′s′=1N×5m=5J
26.(2025·上海·二模)小华乘坐电梯从家中下楼,其s-t图像如图所示,该电梯在20s内通过的路程为 m。若小华重600N,则在此过程中,他的重力做功 J,功率 W。
【答案】 30 18000 900
【详解】[1]据图可知,该电梯在20s内通过的路程为30m。
[2][3]他的重力做功为
功率为
27.(22-23八年级下·四川南充·期中)小明家的汽车以60kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图所示,则在0~10s时间内,轿车发动机做功 J;轿车在第15s时受到的阻力是 N。
【答案】 2000
【详解】[1]0~10s内,轿车发动机做功
[2]由图像知,15s前,轿车已经开始做匀速直线运动,其速度的大小为30m/s。轿车在第15s所受的牵引力等于所受的阻力,故所受的阻力为
28.(24-25八年级下·河南·单元测试)如图甲所示,重8N的铁块吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,下列说法错误的是( )
A.在0-2s内铁块做匀速运动 B.在2-6s内铁块经过的路程为12m
C.在2-6s内拉力F做的功为120J D.在2-6s内拉力F的功率是30W
【答案】A
【详解】A.由图乙可知,在0~2s中,速度越来越大,做加速运动,故A错误,符合题意;
B.在2~6s内铁块的速度是3m/s,运动的时间为
在2~6s内铁块经过的路程为
故B正确,不符合题意;
C.由于铁块在2~6s内做匀速直线运动,铁块在竖直方向上受到了向下的重力、向下摩擦力和向上的拉力F,故拉力F的大小为,拉力F做的功为
故C正确,不符合题意;
D.在2~6s内拉力F的功率是
故D正确,不符合题意。
故选A。
29.(2025·安徽亳州·一模)两次水平拉动同一物体,在同一水平面上都做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图像如图所示。根据图像,下列判断错误的是( )
A.两次物体运动的速度
B.两次物体所受的拉力
C.0-8s两次拉力对物体所做的功
D.0-8s两次拉力对物体做功的功率
【答案】B
【详解】A.在s-t图像中,直线表示物体做匀速直线运动,由图①取点(8s,0.8m)可得①的速度为
图②取点(12s,0.6m)可得②的速度为
因此 v1>v2,故A正确,不符合题意;
B.因为两次水平拉动物体都是做匀速直线运动,物体都是处于平衡状态。受到平衡力的作用,拉力,因物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变,滑动摩擦力不变,所以F1=F2,故B错误,符合题意;
C.因v1>v2,根据s=vt可知,在0-8s内,两次拉力拉动物体运动的距离,又因F1=F2,根据W=Fs,拉力对物体所做的功,故C正确,不符合题意;
D.因,根据可知,在0-8s内,两次拉力拉动物体运动的功率,故D正确,不符合题意。
故选B。
题型06 功率的测量
30.(24-25八年级下·全国·单元测试)引体向上是同学们经常做的一项健身运动,如图所示,小星同学能连续做10个规范的引体向上动作。综合实践活动小组的同学想估测小星同学做10个规范动作时的功率。
(1)所需要的测量器材有体重计、 和 ;
(2)下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格,表格a处应填上: ;(表格第二行空格不需要填写数据)
小星的质量/kg
a
总时间t/s
功率P/W
(3)小星同学做引体向上的功率表达式P= (利用表中物理量的符号表示);
(4)新考法:在实验后反思交流中,小天同学提出也可以通过记下1min内做引体向上的次数来测量做引体向上的功率的大小,小天提出的测量方式与综合实践活动小组的测量方式相比,你觉得哪个更好?并简述理由: 。
【答案】(1) 刻度尺 秒表
(2)上升的高度h/m
(3)
(4)见解析
【详解】(1)[1][2]要测功率的大小,需要使用体重计测量人的体重;需要测量每次上升的高度,需要使用刻度尺进行测量;还需用秒表测量连续完成10个引体向上动作需要的时间。
(2)实验中要记录每次上升的高度,因此a处应填上升的高度h/m。
(3)做10个规范动作克服重力做的总功为
则小星同学做引体向上的功率表达式为
(4)综合实践活动小组的测量方式更好,因为人的体质不同,在一定时间内不能保证人持续做动作标准的引体向上或小天的测量方式更好,因为在测量时计时更方便。
31.(24-25九年级上·广东东莞·阶段练习)跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。
(1)用磅秤测量出 (填物理量名称及对应字母);
(2)估测自己平均每次跳起的 (人的重心上升的高度);
(3)用计时器记录跳n次所用的 (填物理量名称及对应字母);
(4)小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P= (用以上的字母表示);
(5)若两位同学想比较跳绳的平均功率(设两人跳起的平均高度相同), 则 ;
A.跳的时间短的功率大 B.相同时间完成相同次数,体重大的功率大
C.体重相同,跳的时间长的功率大 D.条件不足,无法比较
(6)跳绳能让人体各个器官得到充分的锻炼,若跳绳者的质量为50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示,根据所给条件可算出此跳绳者在 1min内运动员总共跳绳 次(g=10N/kg)。
【答案】(1)质量m
(2)高度h
(3)时间t
(4)
(5)B
(6)180
【详解】(1)跳绳是克服重力做功,所以要用磅秤测量出自己的质量m,便于计算重力。
(2)要估测自己平均每次跳起的高度h,根据求克服重力做的功。
(3)根据,还要用计时器记录跳n次所用的时间t。
(4)计算出一次跳绳克服重力做的功为
W=Gh=mghn次跳绳克服重力做的总功为
W总=nW=nmgh
克服重力做功的平均功率为
(5)两人跳起的平均高度相同,即h相同。
A.根据,跳的时间短的,起跳的次数不一定多,不知道体重,也无法比较功率的大小,故A不符合题意;
BD.相同时间完成相同次数,起跳的高度相同,体重大的做功多,时间相同,根据可知,体重大的功率大,故B符合题意,D不符合题意;
C.体重相同,跳的时间长的,次数不一定多,功不一定大,无法比较功率大小,故C不符合题意。
故选B。
(6)由图像可得,跳绳一次所用的时间为,所以1min钟跳绳的次数为
32.(24-25九年级上·广东惠州·期中)学习了功率的知识后,小科和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动:
(1)他需要的测量工具分别是:测量身体质量m的 、测量爬楼的高度h的卷尺和测量时间t的 。(填写测量器材)
(2)利用以上所测物理量计算功率的表达式是P= 。
(3)测得小科的质量是50kg,他从一楼登上三楼(每层楼高3m)用了20s的时间,则小明登楼的功率是 W。(g取10N/kg)
(4)小科要和小华比赛看谁先从一楼爬到六楼,于是两人同时开始向上爬,结果小科先到六楼,小华后到六楼,已知他俩的体重相同,他俩做的功 大,功率 大。(两空均选填“小华”“小科”或“一样”)
【答案】(1) 磅秤 秒表
(2)
(3)150
(4) 一样 小科
【详解】(1)[1][2]实验中,测量身体的质量需要用磅秤,测量时间需要用秒表。
(2)根据实验数据可得上楼的功率表达式为
(3)小明登楼的功率是
(4)[1][2]他俩的体重相同,上升的高度也相同,根据可知他们克服重力做的功相同;小科先到六楼,小明后到六楼,小科用的时间短,根据可知,小科的功率大。
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