内容正文:
第十章 功和机械能
第二节 功 率
功率
1.(2023北京陈经纶中学三模)在国际单位制中,功率的单位是
( )
A.千克(kg) B.牛顿(N)
C.焦耳(J) D.瓦特(W)
D
解析 国际单位制中,功率的单位是瓦特(W),故选D。
2.(2023北京大兴期末)甲、乙两台起重机工作时的功率分别
为P甲=105 kW和P乙=170 kW。在它们工作过程中,下列判断中
正确的是 ( )
A.乙一定比甲做功快
B.乙一定比甲做功多
C.在相同时间内,甲比乙做功多
D.做同样多的功,甲比乙用的时间短
A
解析 功率表示做功的快慢,甲的功率小于乙的,乙一定比甲
做功快,故A正确;功率与实际做功多少无关,还需要考虑时间,
故B错误;乙功率大,相同时间内,乙比甲做功多,故C错误;乙功
率大,做相同的功,乙比甲用的时间短,故D错误。故选A。
3.(2023湖南长沙中考)如图,大人和小孩分别将5块相同的砖
从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是 ( )
D
A.小孩对砖做功更多
B.小孩对砖做功更快
C.大人对砖做功更多
D.大人对砖做功更快
解析 大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,根据
W=Fs=Gh可知,两人做功一样多,大人用时较短,根据P= 可
知,大人对砖做功更快,故D正确。
4.(2025江苏镇江期中)如图所示,某种可重复使用的火箭在降
落过程中,通过控制推力,沿竖直方向先从A点减速运动到B点,
再从B点匀速运动到C点,且AB=BC,不计运动过程中的空气阻
力,忽略火箭质量的变化。则 ( )
D
A.AB段重力做的功小于BC段重力做的功
B.AB段重力做的功大于BC段重力做的功
C.AB段重力做功的功率等于AC段重力做功的功率
D.AB段重力做功的功率大于AC段重力做功的功率
解析 忽略火箭质量的变化,则火箭受到的重力不变,且AB=
BC,根据W=Gh可知,AB段重力做的功等于BC段重力做的功,
故A、B不符合题意;火箭沿竖直方向先从A点减速运动到B
点,再从B点匀速运动到C点,则火箭通过AB段所用的时间小于
通过BC段所用的时间,又因AB段和BC段重力做的功相等,所
以AC段重力做的功为AB段的2倍,火箭通过AC段所用时间大
于通过AB段所用时间的2倍,根据P= 可知,AB段重力做功的
功率大于AC段重力做功的功率,故C不符合题意,D符合题意。
5.(2023天津中考)第七届世界智能大会于2023年5月18日在天
津开幕,大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者
戴上该设备,轻松地将50 kg的物体匀速举高1 m,用时2 s,此过
程中对物体做功________J,功率为________W。(g取10 N/kg)
250
500
解析 将50 kg的物体匀速举高1 m,此过程中对物体做功W=
Gh=mgh=50 kg×10 N/kg×1 m=500 J;对物体做功用时2 s,则功
率P= = =250 W。
6.(2023北京丰台期末)如图所示,起重机在15 s内将质量为6 t
的大石头沿竖直方向匀速提升了1 m,g取10 N/kg。求:
(1)起重机提升大石头所做的功W;
(2)起重机提升大石头的功率P。
解析 (1)因为匀速提升大石头,所以起重机提升大石头的拉
力与大石头所受的重力大小相等,即F=G=mg=6×103 kg×10 N/
kg=6×104 N,则起重机提升大石头做的功W=Fs=6×104 N×1 m=
6×104 J。
(2)起重机提升大石头的功率P= = =4 000 W。
7.(2025江苏扬州广陵期中,★☆☆)如图所示,物体由静止开始
在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面上沿力
的方向移动了相同的距离s,力F做的功分别为W1、W2,功率分
别为P1、P2,则它们之间的关系是 ( )
A.W1=W2,P1>P2 B.W1=W2,P1=P2
C.W1>W2,P1>P2 D.W1<W2,P1<P2
A
解析 力F的大小相同,物体沿力的方向移动的距离也相同,
由W=Fs可知,力F做的功相同,故W1=W2。物体在光滑水平面
上运动时,不受摩擦力,在粗糙水平面上运动时受到摩擦力,且
此时摩擦力的方向与物体的运动方向相反,对物体的运动具
有阻碍作用,则物体在光滑水平面上运动的速度更快,运动的
时间更短,由P= 可知,P1>P2。
8.(2023北京朝阳期末,★★☆)如图所示,两个滑梯高度相等,
如果小阳分别从直梯和弧形滑梯同一高度处滑到地面,所用
时间分别为t1和t2,小阳所受重力做功分别为W1和W2,重力的功
率分别为P1和P2,已知t1<t2,则下列说法正确的是 ( )
A.W1=W2 B.W1>W2 C.P1<P2 D.P1=P2
A
解析 小阳分别从直梯和弧形滑梯同一高度处滑到地面,小
阳的重力不变,滑梯的高度相等,两种情况下小阳重力做的功
相等,即W1=W2,故A正确,B错误;小阳两次所用时间t1<t2,由P=
可知,小阳从直梯到地面时重力做功的功率较大,即P1>P2,
故C、D错误。故选A。
9.(2023北京昌平期末,★★☆)物块A静止在粗糙程度相同的
水平桌面上,物块A受到水平拉力F的作用如图甲所示,拉力F
和时间t的关系如图乙所示,物块A的速度v和时间t的关系如图
丙所示。下列说法中正确的是 ( )
A.0~6 s内,拉力F对物块A做了功
B.6~12 s内,拉力F做功越来越快
C.拉力F在6~8 s内做功的功率等于在8~10 s内做功的功率
D.12~18 s内,拉力F做的功是540 J
答案 B
解析 由题图丙可知,0~6 s内,物块A处于静止状态,拉力F对
物块A没有做功,故A错误;6~12 s内,物块A做加速运动,由题图
乙可知,拉力大小为15 N,根据P= = =Fv可知,拉力F做功的
功率越来越大,做功越来越快,故B正确,故C错误;12~18 s内,物
块A做匀速直线运动,速度是6 cm/s=0.06 m/s,所受拉力大小是
10 N,拉力F做的功W=Fs=Fvt=10 N×0.06 m/s×6 s=3.6 J,故D错
误。故选B。
10.(2024新疆乌鲁木齐一中期末,★★☆)汽车在平直的公路
上匀速行驶12 km,用时10 min。已知该车总质量为1.6 t,行驶
中所受阻力为车重的0.05 倍,此过程中汽车重力做功为_____J;
牵引力做功的功率为_______kW。汽车以恒定功率爬坡时,为
获得更大的牵引力,应_______(选填“增大”或“减小”)车
速。(g取10 N/kg)
减小
16
0
解析 由于汽车沿水平方向做匀速直线运动,在重力的方向
上没有移动距离,所以重力没有做功。汽车做匀速直线运动,
处于平衡状态,所受牵引力与阻力大小相等,则牵引力F=f=0.0
5G=0.05mg=0.05×1.6×103 kg×10 N/kg=800 N,汽车牵引力做的
功为W=Fs=800 N×12 000 m=9.6×106 J,牵引力做功的功率为P
= = =1.6×104 W=16 kW。由P= = =Fv知,功率恒
定,速度减小时,可以获得更大的牵引力。
11.【跨数学·比值】(2023江苏句容月考)已知雨滴在空中竖
直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比,且不同
质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。
现有质量分别为2 g和1 g的雨滴从空中竖直下落,在落到地面
之前都做匀速直线运动,那么两雨滴做匀速直线运动的过程
中,它们重力的功率之比为 ( )
A. ∶1 B.2 ∶1 C.4∶1 D.2∶1
B
解析 已知f=kv2,雨滴落到地面前做匀速直线运动,受平衡力
作用,雨滴受到的阻力f=G=mg,所以kv2=mg,则雨滴的速度v=
;两雨滴重力的功率之比为 = = = =
= 。故选B。
12.如图甲是清代的手持消防水枪,它在消防灭火中发挥过一
定作用,其部分结构如图乙所示,其枪身由内、外两个套筒组
成,外筒底部是进水口,内筒顶端是喷水口、底部有活塞。使
用时将进水口浸没在水中,先向上提内筒吸水,再向下压内筒
喷水,如此反复。(g取10 N/kg)
甲
甲
乙
【原理分析】使用消防水枪吸水时,主要是利用了________;
【方案设计】如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两
大气压
种结构,合理的是图______;
【尝试实践】为了解消防水枪的使用效果,小丽和小科仿制
了消防水枪并进行演示,用 30 s 将20 kg水喷到15 m高处,求他
们对水做功的功率为___________。
100 W
丙
解析 【原理分析】使用消防水枪吸水时,向上提内筒,筒内
气压减小,在外界大气压的作用下,水被压入水枪筒内。【方
案设计】将进水口浸没在水中,先向上提内筒吸水,此时阀门
应打开,再向下压内筒喷水,阀门应关闭,故进水口的两种结构
中,合理的是图丙。【尝试实践】他们对水做的功为W=Gh=
mgh=20 kg×10 N/kg×15 m=3 000 J,他们对水做功的功率为P=
= =100 W。
$$