内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第______
第十一章 简单机械和功
四、 功 率
第2课时 功率的测量与应用
【知识梳理】
1. 在“估测上楼时的功率”的实验中:
(1) 原理:P=______。
(2) 需测的物理量有____________、______________和________________。
(3) 对应的测量工具分别为__________、__________、__________。
(4) 用所测的物理量表示功率的计算公式:P=______。
2. 功率P与力F、速度v的关系:P=__________。
【随堂练习】
1. 如果你想通过爬楼梯来测量自己的功率,下列物理量不需要测量的是( )
A. 身体的质量 B. 通过的楼梯高度 C. 通过的路程 D. 上楼所用的时间
2. 班里组织一次比赛活动,比一比谁登楼的功率最大。下列是同学们设计不同方案时选择的器材,不可行的是( )
A. 磅秤、刻度尺、秒表 B. 磅秤、刻度尺 C. 刻度尺、秒表 D. 磅秤、秒表
3. 某同学从一楼爬到三楼用了12s,则他爬楼的功率最接近( )
A. 3W B. 30W C. 300W D. 3000W
4. 某人骑着一辆自行车在平直公路上以某一速度匀速行驶。若人和车所受的阻力为20N,则通常情况下,人骑车做功的功率最接近( )
A. 1W B. 10W C. 100W D. 1000W
5. 质量为1.2t的某型号轿车发动机的额定功率为6×104W,轿车在额定功率下沿水平路面匀速行驶时,受到的阻力是车重的1/5。求:(g取10N/kg)
(1) 发动机提供的牵引力。(2) 轿车匀速行驶时的速度。(3) 轿车匀速行驶5min牵引力做的功。
【基础过关】
1. 甲、乙两人比赛爬楼梯。已知两人体重之比为4∶3,爬完相同楼高所用的时间之比为3∶2,则甲、乙两人爬楼梯的功率之比为( )
A. 2∶1 B. 8∶9 C. 9∶8 D. 1∶2
2. 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,都行驶相同的时间,下列说法正确的是( )
A. 甲车的功率最大 B. 乙车的功率最大 C. 丙车的功率最大 D. 三辆车的功率一样大
3. 将物体A挂于弹簧测力计下,弹簧测力计与物体A共同处于静止或匀速直线运动状态,已知匀速运动的速度关系为v1<v2<v3,则弹簧测力计对物体A的拉力的功率最大的是( )
4. 登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上5楼,共用了60s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近( )
A. 500W B. 100W C. 50W D. 10W
5. 小明同学用10N的水平推力推着超市购物车在水平地面上以0.5m/s的速度前进,则小明对购物车做功的功率为______W,在0.5min内,小明对购物车所做的功为________J。
6. 如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t图线分别是图乙中的①和②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,则F1______F2,P1______P2。(>/=/<)
7. 如图所示,某同学在做俯卧撑运动,可将他视为一个杠杆,他的重心在A点,重力为500N。
(1) 求他将身体撑起时,地面对他双手的作用力。
(2) 若他在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则这名同学做俯卧撑过程中的功率是多少?
【能力进阶】
8. 为了比较小红和小华谁上楼时的功率大,同学们设计了如下的一些方案:① 测出两人的质量、爬楼用的时间和爬楼的高度。② 保证爬楼的时间相同,测出两人的质量、爬楼的高度。③ 保证爬楼的高度相同,测出两人的质量、爬楼的时间。其中可行的是( )
A. ① B. ①② C. ②③ D. ①②③
9. 一辆汽车的功率为100kW,上坡时的速度是1m/s,则此过程中该汽车的牵引力是( )
A. 100N B. 10N C. 105N D. 103N
10. 如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下,从O沿直线匀速运动到Q,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1,PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2,则( )
A. W1∶W2=1∶1 P1∶P2=1∶1 B. W1∶W2=3∶2 P1∶P2=3∶2
C. W1∶W2=2∶3 P1∶P2=3∶2 D. W1∶W2=1∶1 P1∶P2=3∶2
11. 如图所示为某同学做引体向上的示意图,如果要粗略测算他的功率,那么需要的测量工具有体重计(或磅秤)、秒表和__________。需要测量的物理量是该同学的质量m、该同学做8个引体向上所用的时间t和____________________________,则计算他的功率的表达式P=____________。
12. 学校趣味运动会举行“双摇跳绳”比赛,“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后,绳连续绕身体两周的跳绳方法。如图所示,质量为50kg的小明同学1min内摇绳200圈,每次起跳高度大约为12cm,则他跳一次做的功是________J,他在整个跳绳过程中的平均功率为__________W。(g取10N/kg)
13.步行是一种简易方便的健身运动,人正常步行时,步距(指步行一步的距离)变化不大,步距还可作为身体上的一把“尺子”。小东测出自己的步距为0.5m,他正常步行1min走了180步。小东根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析,当两脚一前
一后着地时重心降低,而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服
重力做功。(已知小东的腿长是65cm,质量是50kg,g取10N/kg)求:
(1)小东正常步行的速度是多少?
(2)小东每走一步克服重力所做的功是多少?
(3)小东正常步行克服重力做功的功率是多少?
14. 质量为6×103kg的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶,在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08,g取10N/kg,求:
(1) 汽车受到阻力的大小。(2) 汽车牵引力在1min内做的功。(3) 牵引力做功的功率。
参考答案
【知识梳理】
1、W/t;人的质量m;楼梯的高度h;上楼所用的时间t;磅秤;卷尺;秒表;mgh/t;2、Fv;
【随堂练习】
1、C;2、C;3、C;4、C;5、(1) 2.4×103N (2) 25m/s (3) 1.8×107J
【基础过关】
1、B;2、D;3、C;4、B;5、5;150;6、=;>;7、(1) 300N (2) 60W
【能力进阶】
8、D;9、C;10、D;11、刻度尺;做1个引体向上上升的高度h;8mgh/t;12、60;100;
13、(1)1.5m/s (2)25J (3)75W;14、(1) 4.8×103N (2) 2.88×106J (3) 4.8×104W。
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