内容正文:
11.2 功 率
第十一章 功与机械能
01
新知梳理
02
当堂反馈
目
录
1. 功率是表示 做功的快慢 的物理量。
2. 把做功的多少与 所用的时间 之比叫做功率。
3. 功率的计算公式是P= 。
4. 功率的国际单位是 瓦(W) ,1W= 1 J/s,表示物体在 1s 内所做的功是 1J 。
做功的快慢
所用的时间
瓦(W)
1
1s
1J
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5. 在工程技术上,常用千瓦(kW)作为功率的单位。
1kW= 1000 W。
6. 在“比一比,谁的功率大”的活动中:
(1) 原理: P= 。
(2) 需测的物理量有 人的质量m 、 登楼的高度h 和 登楼的时间t 。
(3) 对应的测量工具分别为 磅秤 、 卷尺 和 秒表 。
(4) 用所测的物理量表示功率的计算公式: P= 。
7. 功率P与力F、速度v的关系式为P= Fv 。
1000
P=
人的质量m
登楼的高度h
登楼的时
间t
磅秤
卷尺
秒表
P=
Fv
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1. 小明用20N的水平推力使重为100N的超市购物车在水平路面上前进了15m,所用的时间为30s,在此过程中,重力对购物车所做的功
为 0 J,小明所做的功为 300 J,小明做功的功率为 10 W。
0
300
10
2. 重为20N的物体在水平地面上受10N的水平拉力作用时,恰能以0.6m/s的速度匀速运动,若物体运动了4m,则拉力的功率为 6 W。
6
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3
4
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3. (2024·保定定州期末)如图所示,老人和小孩一起爬相同的楼梯到相同的高度,如果两人在爬楼过程中的功率相等,老人的质量较大。下列说法正确的是( D )
A. 两人用时相等 B. 老人用时较短
C. 老人做功较快 D. 老人做功较多
第3题
D
1
2
3
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4. (2024·亳州利辛模拟)如图甲所示为一种用来取水的机械——筒车。图乙是其结构简图,若接水槽和取水处的竖直距离为4m,筒车旋转一周可以取水36kg,所用时间为60s。接水槽和倒水处的竖直距离忽略不计,求:(g取10N/kg)
第4题
1
2
3
4
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(1) 该筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功。
解:(1) 进入接水槽的水的重力G=mg=36kg×10N/kg=360N;对水所做的功W=Gh=360N×4m=1440J
(2) 该筒车旋转一周对进入接水槽的水做功的功率。
解:(2) 做功的功率P===24W
第4题
1
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1. 甲、乙两台塔吊机器的功率分别为P甲=25kW和P乙=40kW。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
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2. (2024·连云港)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( C )
第2题
A. W1<W2 P1<P2 B. W1>W2 P1>P2
C. W1=W2 P1=P2 D. W1<W2 P1>P2
C
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3. 甲、乙、丙、丁四名同学进行攀岩比赛,他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是( A )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
第3题
A
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4. (2024·临沂沂南期末)在一次体育课上,甲、乙两同学进行爬竿比赛。甲从某一位置匀速爬到竿顶用时4s,乙从同一位置匀速爬到竿顶用时3s,若甲、乙两人体重相等,则他们爬竿的功率之比P甲∶P乙
是( B )
A. 4∶3 B. 3∶4 C. 8∶6 D. 条件不足
B
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5. 初中生小明用30s从一楼走到三楼,他上楼过程的功率大约
为( C )
A. 1W B. 10W C. 100W D. 1000W
C
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6. 如图所示,重为20N的物体A在水平地面上向右做匀速直线运动,水平拉力F为10N,物体A以0.3m/s的速度匀速前进,拉力F做功的功率为 3 W,重力做功的功率为 0 W。
第6题
3
0
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7. (2024·柳州城中段考)一辆新能源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 12 kW。当汽车需要上坡时,一般为了增大牵引力,应当使汽车 减 (选填“加”或“减”)速。
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减
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8. 如图为我国自主研制的一款无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。若该无人机在4s内竖直向上匀速移动了40m,无人机总重力为200N。求:(不计空气阻力)
(1) 该无人机竖直匀速上升时的升力。
解:(1) 200N
第8题
(2) 该无人机竖直匀速上升时升力做功的功率。
解:(2) 2000W
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9. 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像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时,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( D )
第9题
D
A. 3∶5 9∶25 B. 3∶5 1∶1
C. 1∶1 6∶5 D. 1∶1 3∶5
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10. 为充分发挥体育考试对增强青少年体质的积极导向作用,很多城市把跳绳(如图所示)列入了初中体育学业水平测试项目。某九年级学生1min完成了180次跳绳,下列相关估测不符合实际的是(g取10N/kg)( C )
A. 学生质量可能为50kg B. 每次跳起的高度约为4cm
C. 学生1min做功约为20J D. 学生做功的功率约为70W
第10题
C
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11. (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
第11题
B
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12. (2024·赤峰)某老旧小区改造工地,工人用起重机将重1.2×104N的施工材料匀速吊上6m高的工作台,用了10s。施工材料上升的速度是 0.6 m/s;起重机对施工材料做的功为 7.2×104 J,功率是 7.2×103 W。
0.6
7.2×104
7.2×103
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13. 如图所示,把重为1000N的物体A匀速向上提升了2m,不计滑轮自重和摩擦,则作用在细绳自由端的拉力F大小为 500 N,细绳自由端移动了 4 m。若提升物体A所用时间为40s,则拉力F做功的功率为 50 W。
500
4
50
第13题
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14. (2024·沈阳和平校级期末)电梯上升到某
层的过程中,速度要经过增大、不变和减小的
过程,这一过程通过改变拉力大小来实现。某
次电梯上升过程中用时1min,电梯所受拉力F
随上升高度h变化的图像如图所示。求:
(1) 电梯在整个上升过程中拉力做的功。
解:(1) 由图像可知,电梯上升0~5m过程中拉力做的功
W1=F1h1=2.5×104N×5m=1.25×105J;在5~55m过程中拉力做的功W2=F2h2=2.0×104N×(55m-5m)=106J;在55~60m过程中拉力做的功W3=F3h3=1.5×104N×(60m-55m)=7.5×104J,所以,整个过程中拉力做的功W=W1+W2+W3=1.25×105J+106J+7.5×104J=1.2×106J
第14题
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(2) 电梯在整个上升过程中拉力做功的功率。
解:(2) 整个过程中拉力做功的功率P===2×104W
第14题
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15. 小波同学帮父母搬家,现有30捆书籍,每捆书籍的质量都为5kg。小波想尽快将它们搬上10m高处的新家。如图所示为小波可以提供的用于搬运书籍的功率与被搬运书籍质量之间的关系图像。由图可知,为了尽可能快地将这批书籍搬上新家,他每次应搬 3 捆。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,所用的总时间为 450 s。(g取10N/kg)
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450
第15题
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